基于散射矩陣的球面近遠(yuǎn)場(chǎng)變換理論研究.pdf

1、近場(chǎng)測(cè)量在獲得待測(cè)天線性能參數(shù)時(shí)有著非常高的精度和效率，而根據(jù)采樣面的不同，分為平面、柱面和球面近場(chǎng)測(cè)量。本文基于球面波散射矩陣?yán)碚?，研究了球面近遠(yuǎn)場(chǎng)的變換理論，并建模對(duì)近遠(yuǎn)場(chǎng)變換理論進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 首先，本文從球面波展開(kāi)理論出發(fā)，推導(dǎo)了天線在各區(qū)域內(nèi)的球面波展開(kāi)表達(dá)式。再將整個(gè)待測(cè)天線與探頭看作一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，利用球面波散射矩陣的方法，推導(dǎo)出傳輸系數(shù)與波系數(shù)之間的關(guān)系。然后利用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)，得到包含探頭校準(zhǔn)的待測(cè)天線與探頭

2、之間的傳輸公式。同時(shí)，對(duì)只含一階響應(yīng)常數(shù)的線極化探頭進(jìn)行了研究，并得到其在不同場(chǎng)區(qū)時(shí)的響應(yīng)常數(shù)。
　　 接著論文將采樣信號(hào)作為輸入信號(hào)，分別求解出了傳輸公式中傳輸系數(shù)的離散解和解析解，再通過(guò)已知傳輸系數(shù)的傳輸公式，結(jié)合不同場(chǎng)區(qū)的探頭的響應(yīng)常數(shù)，將待測(cè)天線的近場(chǎng)變換到遠(yuǎn)場(chǎng)。
　　 最后論文通過(guò)仿真工具和軟件分別得到理想振子和陣列天線的近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)信息，并分別將它們的近場(chǎng)信息作為采樣信號(hào)，用近遠(yuǎn)場(chǎng)變換算法變換得到遠(yuǎn)場(chǎng)，再與它們