天线方向的测量

影响天线方向图测量有关因素分析

ＡｎａｌｙｚｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＦａｃｔｏｒｓ

ｏｎ

ＡｎｔｅｎｎａＲａｄｉａｔｉｏｎＰａｔｔｅｒｎ

Ｍｅａｓｕｒｅｌｎｅｌｌｔ

口田晓霞ＴｉａｎＸｉａｏｘｉａ

出，测量系统由多个单元组成，而频

【作者简介】田晓霞．女．工程师。工作单位：中国电子科技集团三十九研究所。通讯地址：７１００６５西安市电子二路８４＃信箱３２分箱。

【摘要】本文着重讨论测试设备及相关因素对天线方向图测量的影响并提出改进措施。

【关键词】方向图旁瓣特性频谱仪【收稿时间】２００４—０６—０７

０），频谱仪就变成时域接收机，此时的水平轴就由原来的频率轴变成时间轴，那么方向图的角域测量变成

谱仪和驱动单元是方向图测量的主要设备。

时域测量，天线转动角度与频谱仪

的扫描时间存在一一对应关系，通过转动天线就可以实时测量天线方向图。

但在应用频谱仪测量天线方向

１．引言

天线方向图测量的目的是测定或检验天线的辐射特性。天线的波

图时应注意以下两点：

图ｌ

用信标塔法测试天线方向图框图

（１）要有足够的动态范围动态范围是影响天线方向图测量的重要因素。动态范围是指在该范围内线性好，有足够的信噪比，这．样才能保证测量数据的可靠性和准’确性。因此，为了准确测量天线方向图，就要求有足够的动态范围。最小动态范围计算公式为：

ＤＲ。ｉ。＝Ｇ—Ｇ（０）＋１０式中：ＤＲ。ｉ。为最小动态范围，Ｇ为天线增益（ｄＢｉ），Ｇ（０）测量角度为汐的天线增益包络。图２和图３分别给出不同测试角度范围内最小动态范围与天线增益曲线。

天线方向图是空间角度的函数，并用Ｆ（汐，妙）函数表征。由于天线方向图是立体的，在实际测量中，常把方向性函数Ｆ（汐，妒）中的一个变量固定，就可以测量某一截面的天线方向图。通常测量天线的方位方向图和俯仰方向图。根据测得的天线方向图，利用式（１）计算天

束宽度、天线增益、天线旁瓣特性等

多项技术指标由天线方向图确定。可见天线方向图是天线的重要指

标，国际电工委员会将它定为天线

入网测试的主要指标之一。由于天线方向图测量是系统工程，在天线测量过程中要尽可能排除内外界因素的不良影响，准确地测量天线方向图。外界因素主要指测试环境：天线附近有元同频干扰源，天线正前方有无高大建筑物遮挡，是否满足远场测试条件（Ｒ≥２Ｄ２／Ａ，Ｄ为待测天线直径，＾为工作频率）等。

线波束宽度，利用式（２）计算天线增益。

０：Ａ＿＿ｔｔ×叫

ｔ

（１）

式中：△￡一３ｄＢ扫描时间；ｔ一扫描时问；甜一天线转动的实际角度。

内因指测量系统：测试设备是否精

确，测试方法是否合理等。本文主要讨论内因对天线方向图测量的影响。

２．测量系统构成

天线方向图测量系统主要由源天线、扫频信号源、被测天线、ＡＣＵ／ＡＤＵ（天线控制驱动单元）、ＬＮＡ（低噪声放大器）、频谱仪、绘图仪和低耗同轴电缆线等构成。测量系统方框如图１所示。由系统框图可以看

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（２）

式中：儿一馈源损耗；ｄ～天线

精度；Ａ一工作波长。

３．因素分析

３．１测量设备的影响

频谱分析仪是测量天线方向图

图２最小动态范嘲与灭线增益曲线

通过实验证明，改善动态范围通常有以下几种途径：①提高信号源的发射功率。②在频谱仪前加低噪声放大器，用来放大待测天线接计量与测试技术 ２００４ Ｎｏ．８

的关键设备，测量天线方向图时，把

频谱仪扫频宽度置为零（ＳＰＡＮ＝

幽

万方数据