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天线远场(幅度、相位)测量系统

     根据天线测量和RCS测量的远场条件:。当目标尺寸D很大、波长很短时,测试距离R必须很大。人们希望能在测量距离小、占地不大的条件下,找到进行远场天线和RCS测量的场地。
     紧缩场天线测量系统就是这样一种天线测量系统,可以在近距离内提供一个性能优良的准平面波测试区。紧缩场的英文名称为CATR(Compact Anternna Test Range)。它采用精密的反射面,将电源产生的球面波在近距离内变换为平面波,从而满足远场测试要求。
紧缩场天线测量系统就是能在较小的微波暗室里模拟远场的平面波电磁环境,利用常规的远场测试设备和方法,进行多项测量和研究,如天线方向图测量、增益比较、雷达散射截面测量、微波成像等,同时可以进行微波电路、元器件的网络参数测量和高频场仿真。
     微波暗室是一个能够屏蔽外界电磁干扰、抑制内部电磁多路径反射干扰、对来波能够几乎全部吸收的电磁测量环境,是进行天线参数测试及电磁波辐射、散射特性测试的理想场所。它具有工作频带宽、信号电平稳定、易于保密、可全天候工作、不受外界电磁环境干扰等一系列优点。在毫米波波段,由于对暗室尺寸和吸波材料的高度要求不大,这个暗室的造价非常低。使得毫米波天线测量系统的构成成本大幅度下降。
与外场和室内近场比较,紧缩场的优点是:
1.) 收、发天线间的距离短,大大减小了实际占有的空间。
2.) 紧缩场产生的平面波将聚集在平面波束内,暗室内四侧壁的照射电平低,从而降低了对暗室的要求。在微波暗室设计合理,并采用背景对消的条件下,可使紧缩场的背景电平达到-60~-70dBsm。
3.) 便于实现待测天线发射波瓣的测试(换接容易,不需电缆)。
4.) 安装在微波暗室的紧缩场保密性好,而且可全天候高效地工作,便于测试管理。另外,室内紧缩场受气候环境影响小,改善了测试条件,因而提高了RCS的测量效率。
5.) 紧缩场的工作频率可以从几百MHz到几百GHz,能满足毫米波和亚毫米波测试要求。
    由此可见,紧缩场是电磁散射研究特别重要的测试装备,也是高性能雷达天线测试、卫星整星测试、毫米波天线及毫米从系统性能测试的重要基础设施。
    HD毫米波紧缩场天线测量系统由毫米波暗室(组装式或用户自备)、紧缩场天线、馈源组合、馈源转台、天线测试转台(二维、三维、四维)、毫米波信号源、毫米波测量接收机(频谱仪或矢量网络分析仪)、数据采集分系统、数据处理机(计算机)及显示输出设备等组成,其原理框图如下图所示:


 
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