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天线参量丈量发布时间:2022-06-26 03:56:14 来源:亚博88app    

  中心各平面内的方向图的计划之一。图中天线为被测天线,与信号发生器相连用作发射,它装在旋转平台上能作360蠢笨;天线为辅佐天线,它与电场强度计相连以便测得离被测天线必定间隔处的场强。两天线的极化特性要求相同,为了近似满意远场条件,两天线间的间隔应满意,式中为测验作业波长;r和D的含义见图1。当蠢笨被测天线时,可在天线处测得以蠢笨角表明的函数的电场强度E(),所以就可画出蠢笨平面内的天线的方向图。若被测天线为半波天线,它的子午面内的方向图如图2a,当把天线使之垂直于蠢笨平面时,可测得赤道面内的方向图(图2b)。若把天线恣意歪斜装置,则可测得恣意面内的方向图。此外,也可固定被测天线,而把辅佐天线沿以被测天线为中心,间隔r为半径的圆周运动,相同能够测得天线的方向图。若把收发条件交换,即把被测天线用作接纳,辅佐天线用作发射,终究测得的天线方向图并无改变,这是契合天线互易定理的。

  天线输入阻抗的丈量天线输入阻抗是从天线的输入端向天线看去的阻抗,从准则上说,一切丈量阻抗的办法都能够用来丈量天线的输入阻抗。但实践上,常用的办法是电桥法和丈量线法。前者常用于短波以下,后者常用于超短波以上的天线。

  天线输入阻抗的电桥法丈量如图3。图中的信号发生器发生所需频率的电压,把它加到电桥的一个对角线上,在另一对角线上接高频微伏电压表作平衡指示器。电桥由四个阻抗构成,其间Z1和Z2为固定阻抗,Z3为可变阻抗,Zx为被测天线的输入阻抗,即把天线的输入端作为电桥的一个臂。调理可变阻抗使平衡指示器的读数为零,表明电桥已到达平衡,依据电桥平衡条件就可核算出

  能够依照图4用丈量线法丈量天线的输入阻抗。图中的丈量线是一段(长度应大于半波长)带有可移动场强指示器的传输线,丈量线的一端衔接信号发生器,发生器调到所需的频率,丈量线的另一端衔接被测天线。经过丈量沿丈量线上的电压(电场)散布(图4),就能够用下式算出被测天线的输入阻抗Zx

  用丈量线法测阻抗时,依据测得的数据核算待测阻抗值是一件费时的作业,特别因为天线的输入阻抗是随作业频率而改变的,所以当需求在很多的频率点上丈量天线的输入阻抗时,作业量将大为添加。但若用圆图来核算待测阻抗或用主动扫频阻抗丈量仪,则可大大削减丈量天线输入阻抗的作业量。

  天线增益系数的丈量天线增益系数的丈量常用绝对法和比较法。可按图5用绝对法测天线的增益系数。首要用功率计和场强计别离测出待测天线的输入功率和满意远间隔r处的电场强度,然后用下式求得该天线的增益系数:

  可按图6用比较法测天线的增益系数。信号发生器的输出经匹配器先接到被测天线,此刻场强计在间隔r处测得电场强度为E1;然后用已知增益为G倍的规范天线替换被测天线,并从头调整匹配,由场强计测得电场强度为E2。再用下式即可算出被测天线的增益系数G:

  模仿丈量在试验室内进行天线参量的丈量时要求被测天线有一个“适宜”的尺度。有用天线的尺度巨细悬殊,大的达几百米以上,而小的只要几个毫米。为便于丈量,可在恰当频率上丈量缩小或扩大了的模型。此刻需求先规划好模型天线,使它的参量和实践天线的相同。这便是天线的模仿丈量。

  在自由空间条件下,制造线度因子为Kd的模型天线(即模型天线的尺度等于实践天线的尺度除以Kd),在丈量时应满意下列条件:作业频率f2=Kdf1,模型天线的电导率2=Kd1,此处f1和1表明实践天线的作业频率和电导率。

  在实践天线的模仿丈量中,往往只能满意上述第一个条件,而满意不了第二个条件,但这关于大多数高效率的天线,不会引进太大的差错。

  近场丈量关于射电地理、雷达设备等运用的大口径天线,丈量时很难满意所需的最小间隔。如天线厘米,测验间隔

  ,这样大的测验场所事实上是无法办到的。还因为地球外表曲率的影响,为使电磁波不为球形地球外表所遮挡,收发天线的高度也将到达不现实的程度。对这样的大天线,其参量的丈量一般有两种办法,即运用射电星的丈量技能和近场丈量技能。

  射电星丈量技能便是运用辐射安稳的射电星作为发射源,被测天线用于接纳。这样就可确保收发间间隔远大于最小测验间隔。

  近场丈量技能是在天线邻近(距天线外表仅几个焦距的间隔范围内)丈量远区的天线参量。近场丈量技能包含缩距法、聚集法和外推解析法。

  ①缩距法:运用特定的信号发射天线,使收发天线之间的间隔削减后,仍能确保发射天线在接纳天线口径处发生好像远间隔时相同的平面波。一般的发射天线在其邻近发生的是球面波。为把球面波校正为平面波,可用附加的透镜或抛物面反射器等。

  ②聚集法:调整被测天线,使如抛物面反射器天线、透镜天线、相控阵天线等有聚集特性的天线,本来对无量远处的聚集改变为聚集于近场区(几个焦距或几十个波长的间隔内),然后在焦区测取其方向图。使天线聚集于近场区的办法是:对抛物面反射器天线可把馈源从焦点沿轴外移一小段间隔;对透镜天线可把馈源装置在一个焦距到两个焦距的范围内;对相控阵天线则可经过恰当调整其移相器而到达。

  ③外推解析法:先测得天线口径上的场散布或天线导体外表上的电流散布,然后用解析的办法算出远区场散布,即天线的远区方向图。

  微波暗室在一般试验室内进行天线参量的丈量时,周围环境使电磁波发生反射、散射和绕射等现象,这些反射、散射和绕射场对丈量场的“搅扰”导致丈量精度的下降,这对方向图的零值深度和副瓣等弱小场的丈量,影响尤为严峻。树立微波暗室能够处理这个问题。微波暗室便是周围装置微波吸收资料的试验室。暗室不光用于天线丈量,还可用于方针散射场和绕射场等弱场强的丈量。运用暗室除能削弱搅扰场因此进步丈量精度外,还能确保有一个保密的、全天候的丈量环境。从1953年树立第一个微波暗室以来,暗室的技能指标已有很大的改善。

  起先,暗室选用平板型吸收资料,这种资料的吸收频带较窄。现代宽带微波暗室大多运用锥形或楔形吸收资料。一个规划杰出的微波暗室,在丈量区内的搅扰场能够做到-40分贝以下。

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