球面近場測量的近遠場變換算法研究
發(fā)布時間:2021-05-19 23:40
隨著5G通信時代的到來,各種基站、終端設備所用的天線也面臨著更新?lián)Q代,未來對天線性能的要求也會越來越高,這對天線的設計提出了新的挑戰(zhàn)。而對天線輻射的精確測量就顯得尤為重要,因為它可以根據(jù)測量結果對天線的參數(shù)進行深入的分析,并且可以診斷出天線存在的問題,從而可以改進天線的設計,提高天線的性能。球面近場測量因為適用于絕大多數(shù)天線,又具有測量精度高、測量效率高和保密性強等優(yōu)點,受到廣泛的應用。本文對球面近場測量的近遠場變換算法進行了研究,與傳統(tǒng)的基于模式展開的近遠場變換算法不同,本文采用的是散射矩陣來推導近遠場變換算法。該方法是基于微波網(wǎng)絡的思想,把被測天線和探頭分別看成一個開放的二端口網(wǎng)絡,通過探頭的接收信號與被測天線的激勵信號之間的傳輸公式,把被測天線的近場數(shù)據(jù)代入傳輸公式,求出被測天線的傳輸系數(shù)。由于近場和遠場的傳輸系數(shù)是相同的,所以把求得的傳輸系數(shù)代入遠場的傳輸公式,就可以求出被測天線的遠場特性。因此,本算法的關鍵是求出被測天線的傳輸系數(shù)。所以本文首先介紹了散射矩陣的理論,其中重點介紹了電偶極子的散射矩陣。然后利用散射矩陣推導出了天線與探頭之間的傳輸公式。利用傳輸公式,我們就可以推導...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 三種近場掃描方式的比較
1.3 頻域近場測量與時域近場測量的比較
1.4 近場測量的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究內容及寫作安排
第二章 球面近場測量的散射矩陣理論
2.1 引言
2.2 球面波函數(shù)
2.3 功率歸一化球面波函數(shù)
2.4 散射矩陣
2.5 電偶極子和磁偶極子的散射矩陣
2.6 由球面波函數(shù)表示的天線參數(shù)
第三章 天線的傳輸公式
3.1 引言
3.2 傳輸公式
3.2.2 被測天線發(fā)射、探頭接收
3.2.3 被測天線接收、探頭發(fā)射
3.2.4 互易的與非互易的被測天線
3.3 傳輸公式的應用特例
3.3.1 模式μ(28)±1的線極化探頭
3.3.2 偶極子探頭
第四章 近遠場變換算法
4.1 引言
4.2 近遠場變換算法
4.3 電偶極子探頭的變換算法
4.4 算法的程序實現(xiàn)
第五章 算法應用實例和誤差分析
5.1 引言
5.2 算法應用實例
5.2.1 與HFSS仿真方向圖對比
5.2.2 與解析方向圖對比
5.2.3 與模式展示法變換出的方向圖對比
5.3 誤差對比與分析
5.3.1 采樣間隔誤差對比與分析
5.3.2 采樣球面截斷誤差對比與分析
5.3.3 測量距離誤差對比與分析
第六章 總結
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]時域近場測量綜述[J]. 張勇強,劉艦,張士選. 電子科技. 2005(08)
碩士論文
[1]一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的模擬研究[D]. 楊雯森.北京郵電大學 2013
[2]基于散射矩陣的球面近遠場變換理論研究[D]. 凌沖.西安電子科技大學 2012
[3]柱面近場天線快速測量系統(tǒng)的研究[D]. 林世杰.西安電子科技大學 2012
[4]等離子體天線及其射頻作用的FDTD研究[D]. 梁超.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2009
本文編號:3196649
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 三種近場掃描方式的比較
1.3 頻域近場測量與時域近場測量的比較
1.4 近場測量的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究內容及寫作安排
第二章 球面近場測量的散射矩陣理論
2.1 引言
2.2 球面波函數(shù)
2.3 功率歸一化球面波函數(shù)
2.4 散射矩陣
2.5 電偶極子和磁偶極子的散射矩陣
2.6 由球面波函數(shù)表示的天線參數(shù)
第三章 天線的傳輸公式
3.1 引言
3.2 傳輸公式
3.2.2 被測天線發(fā)射、探頭接收
3.2.3 被測天線接收、探頭發(fā)射
3.2.4 互易的與非互易的被測天線
3.3 傳輸公式的應用特例
3.3.1 模式μ(28)±1的線極化探頭
3.3.2 偶極子探頭
第四章 近遠場變換算法
4.1 引言
4.2 近遠場變換算法
4.3 電偶極子探頭的變換算法
4.4 算法的程序實現(xiàn)
第五章 算法應用實例和誤差分析
5.1 引言
5.2 算法應用實例
5.2.1 與HFSS仿真方向圖對比
5.2.2 與解析方向圖對比
5.2.3 與模式展示法變換出的方向圖對比
5.3 誤差對比與分析
5.3.1 采樣間隔誤差對比與分析
5.3.2 采樣球面截斷誤差對比與分析
5.3.3 測量距離誤差對比與分析
第六章 總結
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]時域近場測量綜述[J]. 張勇強,劉艦,張士選. 電子科技. 2005(08)
碩士論文
[1]一種三反射鏡緊縮場天線測量系統(tǒng)的模擬研究[D]. 楊雯森.北京郵電大學 2013
[2]基于散射矩陣的球面近遠場變換理論研究[D]. 凌沖.西安電子科技大學 2012
[3]柱面近場天線快速測量系統(tǒng)的研究[D]. 林世杰.西安電子科技大學 2012
[4]等離子體天線及其射頻作用的FDTD研究[D]. 梁超.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2009
本文編號:3196649
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