[发明专利]一种天线增益测量方法

说明书

本发明公开一种天线增益测量方法，通过三个待测天线两两配对布置于微波暗室内，然后使用矢量网络分析仪测量对应的S21值，最后通过得到的S21值以及空间损耗值，计算得到各个天线的增益。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种天线增益测量方法。

背景技术

喇叭天线在微波测试领域应用非常广泛，甚至经常被当作标准增益天线，用来测量天线指标。被测天线的增益指标的准确度是由标准增益喇叭天线的标准增益值的准确度决定的，目前国内大多使用标准增益喇叭天线的理论计算的增益值作为其标准增益值。但是，使用喇叭天线进行相关射频信号测试时，有很多时候需要用到喇叭天线在使用的特定频率下的准确增益值，而不能使用理论增益值，这时就需要对所使用的喇叭天线的增益值进行标定测量。然而，目前国内各测量机构均难以保证标准增益天线的准确定标，而如果从国外进口带有计量机构定标数据的标准增益天线，其单个频率点定标数据的价格甚至高于被测天线本身的价格，代价高昂。

针对这一问题，有研究给出了一些不使用标准增益喇叭天线的天线增益测量方法，如周严东等人发表的《基于矢量网络分析仪的喇叭天线增益测量》中，公开了一种喇叭天线增益测量方法，其没有用到标准增益喇叭天线，但是它在测量喇叭天线增益时有一种理想假设——两个喇叭天线增益完全相同，但是在实际应用中，是不可能有增益指标完全相同的两个天线的。

因此，需要一种新的天线增益测量方法，在没有带有计量机构定标数据的标准增益天线的情况下，仍可进行未知增益天线的增益指标的测量。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种天线增益测量方法，其通过三个待测天线两两配对，实现天线增益测量，包括：

依次选取两个天线进行如下操作：

将天线按照预设的水平距离布置于微波暗室内；

将天线连接至矢量网络分析仪；以及

使用矢量网络分析仪测量对应的S21曲线；以及

根据前述步骤得到的三个S21曲线以及空间损耗结果，计算得到各个天线的增益。

进一步地，所述矢量网络分析仪通过高频电缆与天线连接。

进一步地，所述天线通过三脚架布置于微波暗室内。

进一步地，位于微波暗室内的两个天线布置在同一高度上，并保持预设的水平距离。

进一步地，所述方法还包括，在与天线连接前，对矢量网络分析仪及高频电缆校零。

本发明提供的一种天线增益测量方法，通过在微波暗室内，利用矢量网络分析仪和三个增益未知的天线进行组合测试，并通过计算机作为辅助工具，实现了天线增益测量，其无需使用标准增益喇叭天线，解决了在缺少带有计量机构定标数据的标准增益天线时，天线增益的测量问题。

附图说明

为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出不同频率微波信号随距离变化的空间损耗曲面；

图2示出本发明一个实施例的一种天线增益测量方法的连接示意图；

图3示出本发明一个实施例的一种天线增益测量方法的流程示意图；

图4示出本发明一个实施例的矢量网络分析仪校零连接示意图；

图5示出距离6～8米时微波信号自由空间损耗随频率变化示意图；以及