眾所周知，在離開被測目標3λ～5λ（λ為工作波長）距離上測量該區域電磁場的技術稱為近場測量技術。如果被測目標是輻射器，則稱為輻射近場測量；若被測目標是散射體，則稱為散射近場測量；對測得散射體的散射近場信息進行反演或逆推就能得到目標的像函數，這就是目標近場成像。但是，截止目前為止，關于輻射、散射近場測量以及近場成像技術溶為一體的綜述性文章還未見到公開的報導，這對從事這方面研究的學者無疑是一種遺憾。為使同行們能全面地了解該技術的發展動態，該文概述了近幾十年來關于輻射、散射近場測量及近場成像技術前人所做的工作及其最新進展，并指出了未來研究的主要方向。

1、輻射近場測量

輻射近場測量是用一個已知探頭天線（口徑幾何尺寸遠小于1λ）在離開輻射體（通常是天線）3λ～5λ的距離上掃描測量（按照取樣定理進行抽樣）一個平面或曲面上電磁場的幅度和相位數據，再經過嚴格的數學變換計算出天線遠區場的電特性。當取樣掃描面為平面時，則稱為平面近場測量；若取樣掃描面為柱面，則稱為柱面近場測量；如果取樣掃描面為球面，則稱為球面近場測量。其主要研究方法為模式展開法，該方法的基本思想為：空間任意一個時諧電磁波可以分解為沿各個方向傳播的平面波或柱面波或球面波之和；主要研究成果及進一步要解決的問題如下所述。

1.1、輻射近場測量的發展現狀

輻射近場測量的研究起始于50年代，70年代中期處于推廣應用階段（商品化階段）。目前，分布在世界各地的近場測量系統已有100多套^［1］。該技術的基本理論^［2～4］已基本成熟，這種測量方法的電參數測量精度比常規遠場測量方法的測量精度要高得多，而且可全天候工作，并具有較高的保密性，因此，在軍用、民用中都顯示出了它獨特的優越性。

1.2、輻射近場測量研究的主要成果

幾十年來，輻射近場測量的研究在以下4個方面取得了突破性的進展：

（1）常規天線電參數的測量

天線近場測量可以給出天線各個截面的方向圖以及立體方向圖，可以分析出方向圖上的所有電參數（波束寬度、副瓣電平、零值深度、零深位置等）和天線的極化參數（軸比、傾角和旋向）以及天線的增益。

（2）低副瓣或超低副瓣天線的測量

天線方向圖副瓣電平在-28～-35 dB之間的天線稱為低副瓣天線；副瓣電平小于-40 dB的天線稱為超低副瓣天線。對它們的測量要用到“零探頭”技術^［5］，據文獻報導，副瓣電平在-40 dB以上時，測量精度為±3 dB，副瓣電平為-55 dB時，測量精度為±5 dB^［6］。

（3）天線口徑場分布診斷

天線口徑場分布診斷是通過測量天線近區場的分布逆推出天線口徑場分布，從而判斷出口徑場畸變處所對應的輻射單元，這就是天線口徑分布診斷的基本原理。該方法對具有一維圓對稱天線口徑分布的分析是可靠的，尤其對相控陣天線的分析與測量已有了充分的可信度^［7］。

（4）測量精度及誤差分析

輻射近場測量的研究與誤差分析的探討是同時進行的，研究結果表明：輻射近場測量的主要誤差源為18項，大致分為4個方面，即探頭誤差、機械掃描定位誤差、測量系統誤差以及測量環境誤差。對于平面輻射近場測量的誤差分析已經完成，計算機模擬及各項誤差的上界也已給出；柱面、球面輻射近場測量的誤差分析尚未完成^［8］。

1.3、輻射近場測量的可信域

對于平面輻射近場測量而言，由基本理論可知，在θ=-90°或90°（θ為場點偏離天線口面法線方向的方向角）時，這種方法的精度明顯變差，因此平面輻射近場測量適用于天線方向圖為單向筆形波束天線的測量，可信域（-θ，θ）中的θ值與近場掃描面和取樣間距有如下關系（一維情況）：

θ=arctg［（L-X）/2d］　，（1）

式中L為掃描面的尺寸；X為天線口徑面的尺寸；d為掃描面到天線口徑面的距離。

柱面輻射近場測量能夠計算天線全方位面的輻射方向圖，但在θ=-90°或90°時，柱面波展開式中漢克爾函數已無意義，所以，柱面輻射近場測量適用于天線方向圖為扇形波束天線的測量。

球面輻射近場測量能夠計算除球心以外天線任意面上任意點的輻射場，但測量及計算時間都較長^［8］。

1.4、輻射近場測量需要解決的問題

輻射近場測量的基本理論雖然已經成熟，且在實用中也取得了較多的研究成果，但對以下問題還應進行進一步的探討研究：

（1）考慮探頭與被測天線多次散射耦合的理論公式

在前述的理論中，所有的理論公式都是在忽略多次散射耦合條件下而得出的，這些公式對常規天線的測量有一定的精度，但對低副瓣或超低副瓣天線測量就必需考慮這些因素，因此，需要建立嚴格的耦合方程。

（2）近場測量對天線口徑場診斷的精度和速度

近場測量對常規陣列天線口徑場的診斷有較好的診斷精度，但對于超低副瓣天線陣列而言，診斷精度和速度還需要進一步研究。

（3）輻射近場掃頻測量的研究

就一般情況而言，天線都在一個頻帶內工作，因此，各項電指標都是頻率的函數，為了快速獲得各個頻率點的電指標，就需要進行掃頻測量。掃頻測量的理論與點頻的理論完全一樣，只是在探頭掃描時，收發測量系統作掃頻測量。