相控阵天线方向图远场测试方法研究

《相控阵天线方向图远场测试方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、万方数据第37卷第2期(总第144期)火控雷达技术V01．37N。．2(Series144)2008年6月FireControlRadarTechnologyJun．2008文章编号：1008--8652(2008)02--047--04相控阵天线方向图远场测试方法研究邱天蔡兴雨(西安电子工程研究所西安710100)【摘要】天线方向图是描述天线性能的重要参数，对于有源相控阵天线而言，其方向图的测试通常是一项复杂而又艰巨的工作。为适应多频点、多通道有源相控阵雷达天线测试的需要，文中提出了一种基于频率高速捷变、多通道并行

2、处理的远场测试方法。该方法能够有效地降低测量时间，提高远场测试的效率。关键词：天线方向图；有源相控阵；多频点多通道；远场测试中图分类号：TN82文献标志码：AStudyonPhasedArrayAntennaPatternFar-fieldTestingMethodsQiuTian，CaiXingyu(Xi’anElectronicEngineeringResearchInstitute，Xi’an710100)Abstract：Antennapatternisanimportantparameterfordescr

3、ibingantennaperformance．WithrespecttOactivephasedarrayantenna，testingitspatternisacomplexandhardjob．Inordertofitrequestsoftestingmulti—frequencyandmulti—channelactivephasedarrayradarantennapattern，thispaperpresentsanewfar-fieldtestingmethodbasedonhighspeedfrequ

4、encyagilityandmulti—channelparallelprocessing．Usingthismethodcaneffectivelyreducethemeasurementtimeandincreasetheefficiencyofantennafar—fieldtesting．Keywords：antennapattern；activephasedarray；multi—frequency&multi—channel；far-fieldtest1引言随着电子技术的飞速发展，电磁研究的不断深入，天线

5、作为信号接收和发射不可或缺的关键部件，其发展和应用已经渗透到雷达、电子对抗、导航和通信等诸多领域。天线方向图是描述天线特性的重要参数，不同用途的电子设备往往要求天线具有不同的方向特性，也就是说天线方向图的形状往往决定了电子设备的技术性能，因此准确地测量天线方向性图是研制和生产天线过程中不可缺少的工作。在传统天线方向图测量中，通常采用的都是单通道，单频点的测量方式，这种测量方法烦琐、费时，有时还会得到片面的结果，很难全面刻画天线的频带响应特性。尤其是针对单脉冲体制的多通道多频点工作的相控阵雷达，由于单脉冲体制需要和差通

6、道的数据信息，因此不同通道必须具备各自独立的天线方向图数据；而基于抗干扰的考虑，雷达又必须能够工作在较宽的频率范围内，这就要求必须对所有通道、所有工作频点的天线方向图进行测量。针对这种复杂体制的雷达，如果仍然采用传统的天线方向图测试方法，那么测试的工作将会是～项庞大的工程，正是基于此原因，我们设计提出了高速频率捷变的多通道并行处理方法。该方法能够灵活、准收稿日期：2007—12—13作者简介·邱天·男·1979年生，助理工程师(硕士)．研究方向为情报雷达总体设计．万方数据48火控雷达技术第37卷确、快速完成远场天线方

7、向图测量工作，大大地提高测量的工作效率。2测试方法概述通常的天线方向图测试需要经过近场测试和远场测试两个阶段。近场测试在完成对相控阵天线各单元相位测试的基础上，可以通过数学的方法计算得出该天线的方向图。但由于近场测试很难真实模拟天线的实际使用环境，所以即使能算出理想天线的性能，现实使用中的天线仍需要通过远场测量来检验。远场测试则是在近场测试的基础之上对所设计的方向图进行测试，它最接近相控阵天线的实际工作状态，也更直观的反映天线发射接收波束的指向特性，因此远场测试工作是调整和衡量天线方向图的最有效手段和途径。远场区的内

8、界通常定义成：从测试源按球面波前到达待测天线之边缘与待测天线之中心的相位差为n／8(22．5。)，相当于X／16的波程差。由此可以得出表示菲涅耳区和夫琅和费边界的瑞利距离：2D2r2T其中，r为待测天线至远场区之内边界的距离(单位：m)；A为波长(单位：m)；D为天线口径尺寸(单位：m)。在远场测试中待测天线和源天线之间的耦合和多次反射并不重要