[发明专利]一种平面近场法天线测量中的扫描探头修正方法

权利要求书

1.一种平面近场法天线测量中的扫描探头修正方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在待测天线的辐射近场区，使用两个正交扫描探头进行平面近场扫描测量，得到距离待测天线一定距离的平面上的待测天线近场幅度和相位数据；

步骤二、将天线近场数据变换到天线远场；

步骤三、测量扫描探头的增益和方向图；

步骤四、将扫描探头的增益和方向图从共同结果中去除，得到待测天线的增益和远场方向图。

2.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，待测天线为发射天线，扫描探头为开口波导形式，该扫描探头在距离待测天线3至10个波长的距离的一个平面上按照一定间隔进行移动，用来采集待测天线辐射近场处的场分布，包含场幅度和场相位。

3.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，步骤一中，两个正交扫描探头接收处的传输方程分别为:

b′₀(P)＝F′a₀∫t₁₀(K)·s′₀₂(K)e^iγde^iK·PdK；

b″₀(P)＝F″a₀∫t₁₀(K)·s″₀₂(K)e^iγde^iK·PdK；

其中，b′₀(P)和b″₀(P)分别是两个正交的探头的输出；P是在z＝d平面上的x，y位置矢量；a₀是待测天线的输入功率；F′和F″分别是两次探头和负载之间的阻抗修正系数；s′₀₂(K)和s″₀₂(K)分别代表两个探头的平面波接收系数(PWRC)；K是波数矢量k的在xy平面上的分量，γ是波数矢量k在z方向的分量幅度，i是虚数单位。

4.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，步骤二中，将天线近场数据变换到天线远场采用傅里叶变换得到角谱D′(K)和D″(K)：

其中，P₀为参考点，并且和和

5.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，步骤四中，通过探头测量得到待测天线的主极化分量为

其中，s′₀₂(K)和s″₀₂(K)分别代表两个探头的平面波接收系数(PWRC)；ρ′_s(K)和ρ″_s(K)为两个探头的修正系数；m为主极化分量，c为交叉极化分量。

6.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，步骤四中，通过探头测量得到待测天线的交叉极化分量为

7.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，

待测天线增益的计算公式为：

其中：G(K)代表增益，是自由空间中的平面波导纳；t₁₀(K)为待测天线的平面波传输系数(PWTC)；K是波数矢量k的在xy平面上的分量，γ为波数矢量k在z方向的分量幅度；η₀是传输线中的特性导纳；Γ_a是天线的反射系数。

8.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，待测天线方向图的计算公式为：

其中，是具有横向分量R的位置矢量

9.根据权利要求1所述的平面近场法天线测量用扫描探头修正方法，其特征在于，步骤三中，采用三天线外推法对探头进行增益测量，采用远场法对探头进行方向图测量。