[发明专利]球面多探头天线测试数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线测试数据处理方法，特别是涉及一种球面多探头天线测试数据处理方法。

背景技术

文献“申请公开号是CN104391183A的中国发明专利”公开了一种近场测量天线远区场特性快速计算方法，该算法将待测天线在空间建立的场展开成平面波函数之和，展开式中的加权函数包含着远场方向图的信息，根据近场采样数据计算出加权函数，从而计算出远场方向图。但是采用平面近场测量天线时，待测天线不动，测试探头在相对于大地的水平面或垂直面上以小于半波长的间距采集电场的幅相值，从波束中心测量，平面近场测量可提供的远场覆盖角度仅为方位±70°、俯仰±70°的范围，无法得到被测天线的全部辐射信息，仅适用于测量笔形波束天线，而不能用于测量各种类型波束的天线。

发明内容

为了克服现有方法实用性差的不足，本发明提供一种球面多探头天线测试数据处理方法。该方法将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和，展开式中的加权函数包含着远场方向图的信息，根据近场采样数据可以计算出加权函数，从而计算出远场方向图，而近场采样采用多探头球面近场扫描，待测天线围绕天线中心在方位上进行旋转，探头在距离天线口面几个波长的距离上采样，这样由球面近场测量提供的远场覆盖角度为方位±180°、俯仰±90°的范围，能得到被测天线的所有辐射信息，从而适用于各种类型波束天线的测量。由于天线球面近远场外推变换的计算公式复杂，为了加快数据处理的时间并且节省计算内存空间，在数据处理过程中采用快速傅立叶变换FFT计算积分项，减少了计算机计算离散傅立叶变换所需的乘法次数；采用矩阵三维化的方法，减少了程序循环次数，可以提高程序运行速度，缩短天线测试数据处理的时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种球面多探头天线测试数据处理方法，其特点是包括以下步骤：

步骤一、利用一个已知特性的探头分别当其为θ极化和极化时在距离待测天线r₀＝3～10λ的空间球面上测量得到待测天线的近场数据和其中，λ为待测天线的工作波长，θ为探头相对于待测天线的俯仰角，为探头相对于待测天线的方位角。

步骤二、用快速傅立叶变换计算积分项和

步骤三、以m,n,θ为变量构成三维矩阵K_mn和K′_mn，矩阵中的每一个元素分别为k_mn和k'_mn，分别由式(1)，式(2)计算。

kmn=RmnPn|m|(cosθ)sinθ---(1)]]>