相位中心測(cè)試

1、SATIMO系統(tǒng)升級(jí)相位中心測(cè)試隨著通信、雷達(dá)、人造衛(wèi)星和宇航技術(shù)的發(fā)展，對(duì)天線(xiàn)的跟蹤、定位精確度要求越來(lái)越高，單靠幅度波束來(lái)搜索定位已不能滿(mǎn)足要求，必須以天線(xiàn)的相位中心為基準(zhǔn)進(jìn)行精確定位或測(cè)量而天線(xiàn)的相位中心問(wèn)題無(wú)論在其相位測(cè)量應(yīng)用、形成波束偵收應(yīng)用、作為干涉儀陣列單元還是作為拋物面天線(xiàn)的饋源使用都很重要新益根據(jù)天線(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)輻射場(chǎng)理論，通過(guò)改變參考點(diǎn)法來(lái)精確測(cè)定天線(xiàn)的相位中心，研制了一套基于SATIMO系統(tǒng)上天線(xiàn)相位中心測(cè)試模塊，使得傳統(tǒng)的SATIMO暗室適用范圍更廣、更能服務(wù)客戶(hù)多元化的需求。測(cè)量原理對(duì)任意天線(xiàn)，其遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)的某個(gè)分量在球坐標(biāo)系可寫(xiě)為 EuFu（，）exp（j（，）（exp（j

2、kr）r），（）圖移動(dòng)參考點(diǎn)示意圖式（）中的Fu（，）為幅度方向圖，函數(shù)（，）為相位方向圖函數(shù)，k相位中心定義為：在天線(xiàn)上或鄰近若有一參考點(diǎn)，在給定頻率下，使（，）等于常數(shù)，則這個(gè)使（，）為常數(shù)的點(diǎn)稱(chēng)為天線(xiàn)的相位中心對(duì)絕大多數(shù)天線(xiàn)來(lái)說(shuō)沒(méi)有這樣一個(gè)相位中心，但是許多天線(xiàn)可以找到這樣一個(gè)參考點(diǎn)，使得在主瓣某一范圍內(nèi)場(chǎng)的相位保持相對(duì)恒定，則這個(gè)參考點(diǎn)稱(chēng)為“視在相位中心”有的天線(xiàn)可能在不同截面有不同相位中心，而且它們可能不重合，因此測(cè)量的相位中心是指某個(gè)截面上的相位中心天線(xiàn)在進(jìn)行相位中心測(cè)量時(shí)或在使用時(shí)，它的相位中心可能偏離了旋轉(zhuǎn)中心（幾何中心），如圖所示，即天線(xiàn)的參考點(diǎn)移動(dòng)到O，根據(jù)遠(yuǎn)場(chǎng)近似，得到以

3、O為參考點(diǎn)的遠(yuǎn)場(chǎng)表達(dá)式為，令（，）（，）krr，天線(xiàn)的相位中心與轉(zhuǎn)動(dòng)中心的偏差用小矢量r表示為而單位矢r可表示為所以此式為以O(shè)為參考點(diǎn)的相位中心方向圖函數(shù)，而（，）為參考中心與旋轉(zhuǎn)中心重合時(shí)的相位方向圖函數(shù)相位中心測(cè)定就是通過(guò)改變x，y，z（即移動(dòng)參考點(diǎn)O），使（，）（，）的變化率最小，從而來(lái)尋找相位中心該式表明測(cè)量的相位（，）只對(duì)該測(cè)量面內(nèi)的相位中心偏移比較敏感，也就是說(shuō)當(dāng)，測(cè)量的相位（，°）只受x，z變化的影響，而°的測(cè)量面的相位（，°）只受y，z的影響，基于這個(gè)關(guān)系可用來(lái)測(cè)定x，y，z相位中心的測(cè)定當(dāng)被測(cè)天線(xiàn)是理想的球面波源時(shí)，則（，）等于常數(shù)，而實(shí)際天線(xiàn)多

4、數(shù)不是理想的球面波源，而是有相散的但可以認(rèn)為在某一截面內(nèi)，在主瓣某范圍內(nèi)（，）等于常數(shù)，來(lái)測(cè)量視在相位中心現(xiàn)假設(shè)相位方向圖測(cè)量是在°和°面進(jìn)行，則式（）化為式中t代表x或y（當(dāng)°代表x；當(dāng)°代表y）可得到某截面t，z與相位偏差的關(guān)系（相位偏差是指某方向上的遠(yuǎn)場(chǎng)相位與最大輻射方向上遠(yuǎn)場(chǎng)相位之差）：對(duì)該式應(yīng)用最小二乘法，可求出相位中心偏差t，z可是在°和°分別測(cè)得z值，但它們不相同，實(shí)踐表明選擇z（z（°）z（°）可獲得較高的精度2新益基于MATLAB開(kāi)發(fā)了計(jì)算相位中心的算法與程序,并將程序成功集成至SATENV軟件基于SATIMO系統(tǒng)升級(jí)相位中心測(cè)試與其他老式轉(zhuǎn)臺(tái)暗室相比，測(cè)試速度更快（多探頭布局，被測(cè)物不需要多次轉(zhuǎn)動(dòng)不同角度來(lái)采集數(shù)據(jù)）、測(cè)試準(zhǔn)確度高（測(cè)試探頭固定，不存在轉(zhuǎn)臺(tái)暗室每次轉(zhuǎn)動(dòng)可能的誤