天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)場(chǎng)地規(guī)劃問(wèn)題的分析

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1、第26卷第2期彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)1205天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)場(chǎng)地規(guī)劃問(wèn)題的分析劉親社!王紅衛(wèi)!李農(nóng)(空軍工程大學(xué)工程學(xué)院9西安710038)!摘要"文中分析了采用開闊的樓頂作為自由空間測(cè)試場(chǎng)9建立天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)四個(gè)基本問(wèn)題9即場(chǎng)地大小天線口徑天線架設(shè)高度和空間衰減9給出了20m距離上的計(jì)算數(shù)據(jù)9為天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的場(chǎng)地規(guī)劃和實(shí)施方案提供理論依據(jù)O!關(guān)鍵詞"遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量3空間衰減!中圖分類號(hào)"TN957!文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼"AAnalysisOftheYardPlanningPrOblemOfAntennaFar-fieldMeasurementSystemLIUGin-sh

2、e9WANG~Ong-Wei9LINOng(COllegeOfEngineering9AirFOrceEngineeringUniversity9Xian7100389China)AbstractCThispaperanalyZestherelatiOnshipbetteWntheyardsiZeandantennacaliberantennaplacingheightandspaceattenuatiOnOfantennafar-fieldmeasurementsystem.ThecalculatingdataisgivenOver9WhichprOvid

3、esatheOreticref-erencefOrplanningantennafar-fieldmeasurementsystem.KeywOrdsCanntennameasurement3spaceattenuatiOn天線距離的增加迅速變l引言小O在這個(gè)區(qū)域9由于電抗場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)9所以把此區(qū)為了深入了解機(jī)載電子對(duì)抗設(shè)備天線的遠(yuǎn)域叫電抗近場(chǎng)區(qū)9它的外輻射場(chǎng)特性9解決機(jī)載電子設(shè)備間的電磁兼容性界約一個(gè)波長(zhǎng)O越過(guò)電抗問(wèn)題9需要建立天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)9根據(jù)現(xiàn)有的近場(chǎng)區(qū)就到了輻射場(chǎng)區(qū)9場(chǎng)地條件9采用開闊的樓頂作為自由空間測(cè)試圖1天線場(chǎng)區(qū)按離開天線距離的遠(yuǎn)近場(chǎng)9架高天線以

4、完成測(cè)量O所謂自由空間測(cè)試域的劃分又把輻射場(chǎng)區(qū)分為輻射場(chǎng)9是為了設(shè)法消除地面以及周圍環(huán)境反射而建近場(chǎng)區(qū)和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)9前者又稱為菲涅爾區(qū)9后立的一種測(cè)試場(chǎng)O絕對(duì)的自由空間是無(wú)法實(shí)現(xiàn)者又叫做夫朗荷費(fèi)區(qū)O在輻射近場(chǎng)區(qū)9場(chǎng)的角分的9一般采用比較開闊的建筑物的頂部來(lái)近似實(shí)布與距離有關(guān)9天線各單元對(duì)觀察點(diǎn)場(chǎng)的貢獻(xiàn)9現(xiàn)9架高天線是為了避免地面反射波的影響以提其相對(duì)相位和相對(duì)幅度是離開天線距離的函數(shù)O高測(cè)量的準(zhǔn)確度O文中將從以下幾個(gè)方面分析輻射遠(yuǎn)場(chǎng)即遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)O在該區(qū)場(chǎng)的角分布與距離無(wú)場(chǎng)地對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響9為天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量方案提關(guān)O嚴(yán)格講9只有離天線無(wú)窮遠(yuǎn)才是天線的遠(yuǎn)區(qū)9供理論依據(jù)

5、O但在某個(gè)距離上9場(chǎng)的角分布與無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的角分布誤差在允許的范圍以內(nèi)時(shí)9把該點(diǎn)至無(wú)窮遠(yuǎn)的2場(chǎng)地的大小與天線場(chǎng)區(qū)域劃分區(qū)域稱為天線的遠(yuǎn)區(qū)O公認(rèn)的輻射近遠(yuǎn)場(chǎng)的分界在緊鄰天線的空間9除輻射場(chǎng)外9還有一個(gè)距離為CR=2D2/X9其中9D為天線直徑3X為工非輻射場(chǎng)9該場(chǎng)同距離的高次冪成反比9隨離開作波長(zhǎng)O圖1中標(biāo)明了D/X1口徑型天線的三收稿日期#2006-02-27作者簡(jiǎn)介#劉親社(1969-)9男9陜西武功人9講師9碩士9研究方向C預(yù)警與電子對(duì)抗技術(shù)O1206彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào)2006年個(gè)場(chǎng)區(qū)O關(guān)注的是其中的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)9只要測(cè)試場(chǎng)的設(shè)發(fā)射天線的主瓣波束寬度為2e9要有效0距離

6、遠(yuǎn)于R9就可滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件O抑制地面反射9應(yīng)該使:;或者eO對(duì)e00R方向函數(shù)為sin/形式的發(fā)射天線9主瓣零值3能夠測(cè)量的天線最大口徑估算波束寬度為:根據(jù)天線遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量條件:R2D2/X9D為待2X測(cè)天線口徑9X為工作頻率上的波長(zhǎng)9收發(fā)天線距2e0~(2D離R為20m9可以得到:22D取遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量條件為R=9得到:XRXD=10X(1D222D(3D測(cè)試頻率范圍定為218G~Z9波長(zhǎng)范圍為:由0.25dB推削幅度準(zhǔn)則有:0.5D;因而0.15~0.0165cm9可得到9測(cè)量天線的最大口徑可得到:范圍為:0.4m~1.22mO即:在2G~Z時(shí)9最大口2D20.5

7、D(4D徑可測(cè)到1.22m9在10G~Z9最大口徑可以測(cè)到由上式便得到了同時(shí)滿足相位~幅度和有效0.54m9在18G~Z時(shí)9最大口徑可以測(cè)到0.4mO抑制地面反射的準(zhǔn)則的天線架設(shè)高度4DO各頻率點(diǎn)上的天線最大口徑具體參數(shù)值見(jiàn)表1O請(qǐng)關(guān)注一點(diǎn)9上面的結(jié)論是收發(fā)天線在等高表l頻率!天線最大口徑表度的條件下推導(dǎo)出來(lái)的O如果天線口徑比較大9(G~ZD234567將導(dǎo)致天線架設(shè)高度很難甚至于無(wú)法實(shí)現(xiàn)O下面DmaX1.22471.00000.86600.77460.70710.6547介紹另一種確定高度的方法O(G~ZD8910111213(2D采用銳方向發(fā)DmaX0.6

8、1240.57740.54770.52