本文關鍵詞：天線方向圖坐標轉換軟件開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：天線作為無線通訊設備中必不可少的組成部分,其品質的優(yōu)劣直接影響著整個系統(tǒng)性能的好壞。而天線測量作為檢驗天線品質的最直接方法也越來越受到人們的重視。近場測量技術便是測試天線的重要手段之一,其中球面近場測量更是近場測試中最有效的一種方法。本文以球面近場測量為背景,受某研究所實際測試項目委托,利用$,'設計了一種方向圖坐標轉換軟件。該軟件用于當測量坐標系與天線坐標系不統(tǒng)一時,將測量坐標系下的數(shù)據(jù)轉換為天線坐標系下的方向圖并完成繪制。文章首先從電磁場的球面波展開入手,介紹了球面波動函數(shù)和天線散射矩陣,以此為基礎,通過對待測天線和探頭所在兩坐標系之間的一系列變換,得到了球面近場傳輸方程。該方程作為球面近場測量的核心,將探頭接收到的復雜信號表示成了探頭相對于被測天線的位置和方向的函數(shù)。接著,利用傳輸方程,并根據(jù)探頭接收的采樣信號,本文給出了確定待測天線的傳輸系數(shù)矩陣的方法,結合輻射場的遠區(qū)特性,實現(xiàn)了天線測量的近遠場變換。隨后,文章針對實際測量時天線坐標系與測量坐標系不統(tǒng)一的問題,對方向圖在兩坐標系中的轉換進行了數(shù)學推導并得到了相關變換公式。最后,通過$,'編程給出了一種計算準確且界面良好的方向圖坐標轉換軟件。本文通過以下方法對坐標轉換軟件的有效性進行了驗證。以實際待測天線為算例,通過12對其進行建模仿真,并以模型在兩個坐標系中的仿真方向圖為參考,再將仿真所得測量坐標系下的數(shù)據(jù)導出,由本文中所設計的軟件進行轉換,將其結果與12仿真所得天線坐標系下方向圖進行對比,兩者吻合,軟件計算可靠。目前,軟件已交付使用,并準確有效地完成了在實際天線測量中的任務。文章在最后給出了軟件運行的效果截圖。
【關鍵詞】：球面近場測量 坐標轉換 測量坐標系 天線坐標系 MATLAB
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN820.12;TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 引言15
• 1.2 近場測量概述15-18
• 1.2.1 天線場區(qū)的劃分15-16
• 1.2.2 天線近場測量16-18
• 1.3 MATLAB數(shù)值計算18-19
• 1.3.1 MATLAB概述18
• 1.3.2 MATLAB的主要特點18
• 1.3.3 MATLAB的系統(tǒng)組成18-19
• 1.4 HFSS數(shù)值計算19-21
• 1.4.1 HFSS原理19-20
• 1.4.2 HFSS的應用20-21
• 1.5 論文背景及安排21-23
• 1.5.1 項目背景21-22
• 1.5.2 文章的安排22-23
• 第二章 球面近場測量理論23-49
• 2.1 引言23
• 2.2 球面近場測量的特點23-24
• 2.3 球面波的展開24-27
• 2.4 天線散射矩陣27-31
• 2.5 天線參數(shù)的球面波表示31-33
• 2.5.1 遠場方向圖31-32
• 2.5.2 方向性系數(shù)32
• 2.5.3 增益32-33
• 2.6 球面近場傳輸方程33-37
• 2.7 求解傳輸方程37-45
• 2.7.1 傳輸方程的解析解37-39
• 2.7.2 傳輸方程的離散解39-45
• 2.8 求解輻射場及天線參數(shù)45-47
• 2.9 小結47-49
• 第三章 坐標轉換理論49-55
• 3.1 引言49
• 3.2 不同坐標系的簡介49-51
• 3.2.1 天線坐標系49-50
• 3.2.2 測量坐標系50-51
• 3.3 天線坐標系與測量坐標系之間的轉換51-54
• 3.4 小結54-55
• 第四章 坐標轉換軟件設計55-71
• 4.1 引言55
• 4.2 軟件設計思路55-56
• 4.3 數(shù)據(jù)的讀取56-60
• 4.3.1 測量數(shù)據(jù)的構成56-57
• 4.3.2 MATLAB對測量數(shù)據(jù)的讀取57-60
• 4.4 坐標轉換計算60-63
• 4.4.1 數(shù)據(jù)排列順序的變換60-61
• 4.4.2 插值計算61-63
• 4.5 GUI設計63-66
• 4.6 軟件中一些主要函數(shù)的說明66-68
• 4.6.1 數(shù)據(jù)讀取函數(shù)myCsvRead()66-67
• 4.6.2 數(shù)據(jù)順序重置函數(shù)newSeperate()67-68
• 4.6.3 插值計算函數(shù)newEtransform()68
• 4.7 小結68-71
• 第五章 坐標轉換軟件的驗證及應用71-79
• 5.1 引言71
• 5.2 坐標轉換軟件的HFSS驗證71-76
• 5.2.1 天線模型的建立71-74
• 5.2.2 仿真數(shù)據(jù)的坐標轉換計算74-76
• 5.3 坐標轉換軟件的項目應用76-78
• 5.4 小結78-79
• 第六章 總結79-81
• 參考文獻81-83
• 致謝83-85
• 作者簡介85-86

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  本文關鍵詞：天線方向圖坐標轉換軟件開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274601