內場天線測量系統信號傳遞環節建模方法

2023-10-10 03:31:44

專利名稱：內場天線測量系統信號傳遞環節建模方法
技術領域：
本發明屬於信號處理領域，具體涉及一種內場天線測試系統信號傳遞建模和分析的方法。運用於天線參數測量中，可以很好的提高天線參數測量精度。
背景技術：
天線是發射和接收電磁波的一個重要無線電設備，在不同的應用場合有著其嚴格的指標要求，因此精確測量必不可少。文獻《天線測量手冊》(國防工業出版社)介紹微波暗室可以為天線提供良好的測試平臺，通過合理地布置吸波材料，不僅能避免外界電磁幹擾的影響，還可以顯著的降低室內背景反射電平，減小了環境因素對天線測試的影響，較好地模擬了自由空間測試條件。但當吸波材料的性能不夠理想時，來自側壁、後牆的多徑幹擾信號會影響測試精度，尤其對一些高增益、低副瓣天線而言，會產生很大的影響。參照圖I所
示，高的主瓣波束在指向側壁時形成的強反射會抬高副瓣幅度，這種影響產生的多徑幹擾會更加的嚴重。

發明內容
為了克服天線測試中，多徑效應對測試精度的影響，本發明利用數學建模的思想，提出一種微波暗室內多徑幹擾的建模方法；通過對直達波與多徑幹擾進行數學建模，分析天線測試過程中信號幅度和相位的傳遞關係，可以得到多徑幹擾對天線測試過程中的影響，為抑制和消除多徑幹擾，提供了分析的理論基礎。技術方案步驟I :參照圖2所示，選擇被測天線為發射天線，放置在轉臺上。選擇輔助天線為接收天線。發射天線與接收天線均通過電纜與矢量網絡分析儀相連。步驟2 :矢量網絡分析儀發射的功率為Pt，電纜I的損耗為L1,發射天線的入射功率為Pin，矢量網絡分析儀的接收功率為已，輔助天線的接收功率為P-，回波功率為PM，電纜2的損耗為L2。發射天線在最大輻射方向上的增益係數為Gt，歸一化功率方向圖為
，其中(e，￠)為球坐標方位角，0為水平面角，$為俯仰角，發射天線與接收天線相距山接收天線最大接收方向上的增益為Gr0將測試系統中電纜I、待測天線、自由空間、輔助天線、電纜2視為一個二埠網絡，傳輸係數也即矢量網絡分析儀的測試值用S21表示。建立微波暗室內的天線測量系統幅度傳遞關係模型
Iv |2 n GlGrF;[O^(P)X1 ^~ Jt ~ LJ-2{Aird'f。參照圖3所示，在天線測量系統中，頻域響應S21的相位主要包括電纜中的相移
、自由空間的相移仏唚、待測天線與輔助天線引入的相移^ 和％ ，以及天線與電纜之間的接頭形成的相移朽，、務2和矢量網絡分析儀與電纜之間的接頭形成的相移、<pT4。因此頻域響應S21的相位可表示為
權利要求
1.一種內場天線測量系統信號傳遞環節建模方法，其特徵在於步驟如下 步驟I:選擇被測天線為發射天線，放置在轉臺上，選擇輔助天線為接收天線，發射天線與接收天線均通過電纜與矢量網絡分析儀相連； 步驟2 :矢量網絡分析儀發射的功率為Pt，電纜I的損耗為L1，發射天線的入射功率為Pin，矢量網絡分析儀的接收功率為已，輔助天線的接收功率為P-，回波功率為PM，電纜2的損耗為L2 ;發射天線在最大輻射方向上的增益係數為Gt，歸一化功率方向圖為，其中(e，￠)為球坐標方位角，0為水平面角，$為俯仰角，發射天線與接收天線相距d，接收天線最大接收方向上的增益為4 ;將測試系統中電纜I、待測天線、自由空間、輔助天線、電纜2視為一個二埠網絡，傳輸係數也即矢量網絡分析儀的測試值用S21表示；建立微波暗室內的天線測量系統幅度傳遞關係模型
全文摘要
本發明涉及一種內場天線測量系統信號傳遞環節建模方法，技術特徵在於利用數學建模的思想，提出一種微波暗室內多徑幹擾的建模方法；通過對直達波與多徑幹擾進行數學建模，分析天線測試過程中信號幅度和相位的傳遞關係，可以得到多徑幹擾對天線測試過程中的影響，為抑制和消除多徑幹擾，提供了分析的理論基礎。
文檔編號G01R31/00GK102798778SQ20121027381
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月2日 優先權日2012年8月2日
發明者張麟兮, 郭靜遠, 宋鵬, 張曼, 張穎軍, 張琦, 魏世京 申請人:西北工業大學