頻域近場測量四種取樣方式的特點如表7所示,從這個表格可以看出,部分應用研究方向仍是未來研究繼續探討的方向。
表7 頻域四種取樣方式特點
特點 | 掃描方式 | ||
平面/極平面 | 柱面 | 球面 | |
理論公式計算 | 簡單 | 復雜 | 復雜 |
探頭校準 | 簡單 | 稍難 | 較難 |
取樣方式的控制算法 | 簡單 | 稍復雜 | 復雜 |
采樣時間 | 短 | 較長 | 長 |
計算時間 | 短 | 較長 | 長 |
測試環境要求 | 一般 | 中 | 高 |
各種誤差分析 | 已完成 | 未完成 | 未完成 |
計算遠場局限性 | 0<計算角域<180° | 0<θ<180° | 除球心外的任意角域 |
適用測量對象 | 筆形波束天線 | 扇形波束天線 | 各種形式的天線 |
近場測量的分類
根據近場測量的研究方向和應用方向,近場測量可大致歸為下面三類,如表6所示。
表6 近場測量的分類
分法 | 研究域 | 測量功能 | 取樣面形式 | |
類 別 |
頻域 | 輻射 | 平面/極平面 | |
柱面 | ||||
時域 | 散射 | |||
球面 |
五、展望
回顧過去的前人所做的工作,可以看出未來研究工作應集中以下幾個方向:
1、柱面、球面各項誤差的分析.這方面雖有進展,但截止目前尚未見公開報導。
2、低或超低副瓣天線的實時檢測口徑診斷雖然有了可喜的進展[21-24],但距實用還相差較遠。
3、目標散射特性的研究目前僅限于簡單目標的特性實驗研究[17.20],復雜目標的實驗研究尚處于探索時期,近場散射測量的探頭型式還須進一步的探討。
4、目標成像的研究雖剛剛起步[25,26],但應用前景非常廣闊。
5、測試環境引入的誤差研究,雖然有了時域理論[17],但尚未推廣使用,其原因是工程實施較困難,簡單已行的工程實用研究仍是研究的主要課題之一。
參考文獻
1 D. T. Prais.Basic theory of probe compensated measurement,IEEE Trans.AP-26(3).May 1978
2 W.M. Leach.Probe compensated near field measurement on a cylinder,IEEE Trans..AP-21.July 1973
3 E. B. Joy.Application of probe compensated near-field measurement, IEEE Trans. AP 26(6),May 1978
4 A.D.Yaghjian.An over view of field near-field antenna measurement, IEEE Trans.AP-34(1). Jan.1986
5 E.O.布賴姆.快速付里葉變按.上海.上??茖W技術出版社,1972
6 E.B Joy.Spatial sampling and filtering in near measurement,IEEE Trans ,AP 20,May 1972
7 A.D.Yaghjian.The planar near field reconstruction approch to high resolution remote sensing of subsurface anomalies,AD-79-62,Jan 1979
8 A.D.Yaghjian Planar near field measurement techniques On high performance arrays— part: Error analysis for no scanning beam patterns AD14397,July 1976
9 A.D Yaghjian. Approximate formulas for the far field and gain of open-ended rectangular waveguide,IEEE Trans..AP-32,Aprol 1984
10 K.R Grimm Ultraslow side lobe planar near field measurement study.Antenna application symp.1982
11 R.C.Hanssen.Measurement distance effects On low side lobe patters ,IEEE Trans.AP-32,June 1984
12 A. C. Newel1.Error analysis techniques for planar near field measurement IEEE Trans.AP-36(6).1988
13 A.C.Newel1.Effect of random errors in planar near field measurement,IEEE Trans.AP 36(6),1988
14 J.R Hoffman and K.R.Grimm. Far field uncertainty due to random near field measurement error.IEEE Trans AP 36(6).1988
15 F.Jensen.Computer simulations as a design tool in near field testing.Inst.Elee Eng.Conf.Nov.1978
16 L.E.Corey.On computation of electromagnetic fields on planar surfaces from field specified on near-by surfaces. IEEE Trans. AP-29, March 1981
17 付禧民等關于導體球的空間散射特性.中國天線年會論文集,1995年,安徽
18 林海.近場散射測量研究,碩士論文,西安電子科技大學,1989年
19 鄭廷軍.近場散射測量方法與系統.碩士論文,西安電子科技大學,1991年
20 Zhang Jin Min etc.A study on biostatic scattering property by near field measurement far field,ISAE, 1989.Shang Hai
21 張士選等.低副天線的設計途徑,第四屆天線測量年會論文集,1990年,哈爾濱
22 鄭會利等.相控陣天線的檢測研究.中國天線年會論文集,1995年, 安徽
23 李俊沛.低副瓣天線平面近場測量系統,第四屆天線測量年會論文集,1990年,哈爾濱
24 付德民等.近場診斷的研究.第六屆天線測量年會論文集,1994年,成都
25 揚麗捷.近場區導體目標微波像重構與建議,碩士論文.西安電子科技大學.1994
26 馬金平.近場微波分集成像的理論與實驗.博士論文,西安電子科技大學.1994
27 T.R Hansen.Near field scanning in the time domain,IEEE Trans.AP-42,Sept.1994