岳应娟[1]2000年在《近场测量转台及取样架控制系统研究》文中提出本文研究了天线近场测量转台及取样架控制系统理论设计与工程实现，文中给出了系统的设计方法、设计步骤、控制算法和工程实现方法。 论文在回顾了天线近场测量技术的历史以及最新的发展状况的基础上，主要完成了五个部分的工作：转台控制系统设计、步进电机驱动器设计、取样架控制系统设计、位置控制算法以及精度评估。详细阐述了硬件部分电路的组成及工作原理，着重叙述了用GAL16V8来实现三相步进电机环形脉冲分配器的方法并做了编程和仿真工作，文中还对脉宽调制式（PWM）串联开关电源设计做了详细的介绍。软件部分的工作主要是基于定位控制的要求来实现的。在传统的PID（比例、积分和微分）控制算法基础上，加入了模糊控制的思想并且设计了模糊控制器。从而提高了PID控制的性能且增强了抗干扰能力。最后对已实现工程应用的转台系统做了精度评估，各项数据结果完全符合系统性能指标要求。
欧杰[2]2011年在《天线近远场测量及应用》文中指出天线测量是现代高性能天线设计和验证的必要手段和方法。本文从平面和柱面近场测量的基本理论出发,研究了天线近场测量工程中的一些实际应用问题。本文采用模式展开法和散射矩阵法推导了近场平面波展开公式和在探头补偿条件下的近场天线耦合公式,讨论了取样面和取样间隔的选取原则,以及离散化计算公式。其次,在柱坐标下,推导了柱面波展开和探头补偿的近场耦合公式及取样原则。论文以实际的近远场测试系统为例,分析了测试系统的结构,硬件组成和开发的测试软件的功能。针对相位中心和圆极化天线的测试,采用移动参考点法得到了天线相位中心与位置坐标的关系,并利用椭圆的正交分解法分析了圆极化天线的轴比、增益等参数的计算方法。对实际天线进行了测试,实测数据与理论分析吻合良好。最后采用方向图乘积法分析了阵列天线的近场诊断问题。即在不知道各个阵元幅相激励的情况下,只需知道阵列天线及单元的远场分布,就可诊断出阵列天线各个阵元的幅相分布,从而判断出错误阵元。求出的阵元激励系数误差很小,在一定的范围内可以到达很高的精度,满足实际诊断测试的需要。
陈军[3]2012年在《近远场天线测量系统与定标体RCS的研究》文中研究说明本文从天线近场测量的基本概念出发，以平面波谱理论为基础，采用模式展开法推导了近场平面波展开公式和在探头补偿条件下的近场天线耦合公式并讨论了取样面和取样间隔的选取原则。其次在球坐标系下，推导了球面波展开和探头的补偿近场耦合公式。以某单位的近远场测量系统为例，分析了测量系统的结构，硬件组成和开发的测试软件的功能。最后研究了雷达散射截面测量技术中的一些常见定标体，分析了雷达散射截面计算理论。总结推导了几种雷达截面的计算方法，获得了常用定标体的RCS精确解，运用Matlab编程语言绘制了其仿真结果图，并将仿真结果和实测值进行比较，吻合良好，在工程上具有很大的实用价值。
夏雷[4]2011年在《基于模式展开法的球面近远场变换理论研究》文中进行了进一步梳理球面近场测量技术是目前国内外测量天线最为理想的测试手段之一,在测量中,数据的采集和数学的变换决定了测量的有效性和精度的优劣性。本论文以球面近场测量的基本理论为出发点,研究了球面天线近远场测量的近远场变换问题。本论文采用了模式展开法,对球面波展开公式进行了推导,得出了无探头补偿和有探头补偿的球面近远场变换公式和天线远场方向图的表达式。并对公式中的各个参数进行求解和递推,得出准确的推导公式。结合实际,本文介绍了天线近远场测试系统,对系统的结构,硬件组成和软件开发进行了介绍。并且以角锥喇叭天线为待测天线模型,通过HFSS仿真计算出天线的近场分布,再将近场数据代入到球面近远场变换公式,从而得到了喇叭天线的远场特性,并将变换结果和HFSS仿真结果进行比较,吻合良好,说明了该算法的正确性和有效性。并对实际天线进行进场测量,取得了较好的远场方向图,说明了算法的实用性。
马凯[5]2011年在《天线近场测量系统中的控制系统研究》文中进行了进一步梳理天线近场测量技术是目前国际上广泛采用的一种高精度天线测量技术,它为大型、高精度天线的研究提供快速、准确的数据,深受天线设计者的青睐。本文研究了一个基于微波暗室的近场测量控制系统。文章重点介绍了天线近场测量控制系统的界面的设计和基于PMAC多轴控制卡的半闭环系统定位控制。文章将整个控制系统分成上层界面控制系统和下层定位控制系统。界面控制系统方面:采用先进的面向对象的程序设计方法,在Delphi语言环境下设计出控制界面。该界面布局上采用分版块的布局设计,实现了系统显示直观、操作简单方便以及容错能力强的设计原则。在程序结构上,采用主菜单到子菜单逐级调用的结构模式,实现系统多个任务的并行和协调处理。定位控制系统方面:以PAMC多轴控制卡为基础,编写出定位控制程序,实现了取样架、探头、转台等运动系统的多轴联动。控制方式上采用半闭环位置控制方式,保证了系统的精度和高稳定性。并对一个完整的定位控制过程做了一番研究。
赵天一[6]2015年在《球面近场测量与球面近远场变换算法分析》文中研究指明天线测量是天线辅助设计与测试结果的重要工具。作为其中的一种方式,球面近场测量因为其对待测天线的形式没有特定的要求,所以是近场测试中最为合理有效的一种测量方法。球面近场测量是把天线的二维近场数据利用成熟的理论公式进行推导运算,最终获得天线的远场数据。本文依据球面波模式展开原理,对待测天线进行由近至远的变换。由于球面波模式展开公式适用于近场和远场,所以对同一个天线来说,近场到远场的变换中其公式本身的模系数不变。对待测天线在近场区进行球面数据采样,根据球面波模式展开公式反推出其球面波各个模系数。若测试探头采用理想探头,则不需要进行探头补偿,把推导出的各个模式系数直接代入到远区场的球面波模式展开公式中,从而直接算出该天线在远区场的球面波展开模式展开公式;当采用非理想探头时,则需要引入探头补偿的概念。为了测量精度且保证准确性,在实际测量中一般选用有较强方向性的测量探头来减少不必要的反射所带来的误差。在数学运算补偿时,可以把探头补偿的部分通过数学模型归算成一个微分算子。再通过微分算子得到有探头补偿时球面波展开公式中的模式系数。以该理论为基础编写了MATLAB程序。为了验证该程序的真实有效性,这里采用商业软件HFSS仿真分析了一个工作在S波段的标准增益喇叭,在近场区对其球面采样把二维数据带入MATLAB程序中换算出远场数据,并对比分析换算出的远场数据和HFSS仿真的远场数据;为了验证程序的广泛性与通用性,仿真了一个八元偶极子阵列天线,对比程序算出的远场和HFSS仿真得到的远场,两个模型的结果吻合良好,证明该程序正确有效,并对该系统造成的误差进行了仿真与分析。最后,本文对球面近场测试系统的构成部分一一进行简介。并对球面近场实际测试中需要注意的地方做了阐述,定性地分析了会产生误差的几种来源。
彭伟博[7]2011年在《天线测量概述与转台系统的设计》文中指出伴随天线工程的出现,天线测量一直在天线的设计制作及应用中扮演重要角色。随着天线技术的快速增长,天线测量水平也在不断提升。本文除了介绍天线的基本参数及其测量外,还对基本的近远场测量系统配置进行描述,最后以实际项目为背景,主要讲述了天线转台的控制系统设计。文章首先介绍天线测量技术的发展,随后给出一般天线的特性参数及其测量方法,随后介绍近远场测量原理及常见分类,对不同配置方式进行比较,对各种测量方法进行误差及场分析。之后介绍一般测量系统的组成和基本功能,然后以实际测量系统为背景,介绍天线转台的控制设计,其中对于PLC编程控制和VB编程进行了详细讲解。最后对天线转台系统进行精度分析并给出实测数据。
崔硕[8]2018年在《单探头法天线性能测试技术研究》文中提出随着通讯技术的快速发展,作为通讯设备重要一环的天线,对其要求也变得更高,随之而来的是对天线性能的测量也有了越来越高的要求,因为它直接关系到通讯设备的使用性能。目前天线辐射性能的测试大多是在室外或暗室中进行的,但外场环境复杂,微波暗室的造价又很高昂,所以若能在有限的条件下,尽可能的缩小测试成本,同时又能获得可以接受的测试精度将成为天线测量的进步方向之一。本文中,首先对天线测量的研究背景进行介绍,接着分析天线的近远场测量及其比较,对近场测量中近远场变换进行研究。最终选择远场测量的方法对天线的辐射性能进行测试,测试过程使用单探头进行扫描。根据对实际需求的分析,本文设计搭建一个可以应用于1-18GHz频段,同时可扩展至40GHz开展测试的天线测试平台,该平台是一个包含了取样架、转轴、收发设备等装置的系统。并且,本文分析目前常见的方向图与增益的测试方法,同时为验证该测试平台的可用性与稳定性,使用搭建的平台对工作在6-18GHz的Vivaldi天线进行方向图与增益的测试,并与其在微波暗室中测得的结果进行对比分析,给出相关测试的步骤与注意事项。之后对实验室设计的26.5-40GHz喇叭天线的方向图与增益进行测试并与仿真结果做比较分析。最后又对方向图与增益的测试误差展开分析讨论,给出主要误差来源及修正。与其它测试平台相比,本文主要有以下优点:第一,在天线测试平台的搭建过程中,由于其使用频率覆盖范围广,因此为了方便调节测试距离及后期移动及改装,利用铝型材结构搭建了可活动框架,将其设计为一个可移动拆卸的测试平台;第二,与其他室内远场测试相比,成本大大降低,同时占地空间小;第三,使用矢量网络分析仪来搭建收发系统,避免了复杂的射频系统,同时测试过程便捷简单。
潘宇虎[9]2005年在《平面近场测量和诊断技术的研究》文中指出平面近场测量技术是目前国内外测量高性能天线最为理想的测试手段,测量中的数据采集和数学变换是决定测量有效性和测量精度优劣的关键技术。本论文根据实际需要,对平面近场测量中的近-远场变换和近-口径场变换算法以及远近场天线测试系统的建设作了深入研究。首先,阐述了平面波谱展开理论和探头补偿原理,推导出考虑探头效应的近-远场变换公式,重点分析了采样参数和谱域离散参数的关系和选取准则。然后,以半波阵子阵列天线为待测天线模型,通过数值方法求解天线的近场分布,再将近场数据代入近-远场变换公式,从而获得天线的远场特性,仿真结果和理论值吻合良好,说明了该算法的正确性和有效性。接着,在忽略衰减波的前提下,给出了基于平面波谱的近-口径场变换公式,借助仿真的天线近场数据,恢复出待测天线的口径场,从而可确定阵列天线各单元的幅相分布,达到诊断天线口径缺陷的目的。最后,在VC环境下,开发了天线近远场自动测量系统。远场测量系统可直接测量天线方向图、增益等,同时通过处理方向图数据又可获得天线半功率宽度、第一副瓣位置及大小等参数;近场测量系统可自动采集天线近场数据,然后通过近-远场变换即可获得包含天线远场特性的全部信息,实测结果与理论值吻合良好,说明该系统是正确可行的。
耿道田, 刘刚, 施玉林, 马军林, 张晨新[10]2005年在《微波暗室建设的探索与实践》文中指出本文通过在微波暗室建设方面进行的探索与实践,在认真总结经验教训的基础上,得出了类似微波暗室等大型系统性综合实验室建设中必须把握的几个关键环节,以求如何利用较少的投资和较短的时间去建设满足教学科研需要的高技术、高水平、高质量的实验室提供了有益的参考和启示。
参考文献：
[1]. 近场测量转台及取样架控制系统研究[D]. 岳应娟. 西安电子科技大学. 2000
[2]. 天线近远场测量及应用[D]. 欧杰. 西安电子科技大学. 2011
[3]. 近远场天线测量系统与定标体RCS的研究[D]. 陈军. 西安电子科技大学. 2012
[4]. 基于模式展开法的球面近远场变换理论研究[D]. 夏雷. 西安电子科技大学. 2011
[5]. 天线近场测量系统中的控制系统研究[D]. 马凯. 西安电子科技大学. 2011
[6]. 球面近场测量与球面近远场变换算法分析[D]. 赵天一. 西安电子科技大学. 2015
[7]. 天线测量概述与转台系统的设计[D]. 彭伟博. 西安电子科技大学. 2011
[8]. 单探头法天线性能测试技术研究[D]. 崔硕. 电子科技大学. 2018
[9]. 平面近场测量和诊断技术的研究[D]. 潘宇虎. 西北工业大学. 2005
[10]. 微波暗室建设的探索与实践[J]. 耿道田, 刘刚, 施玉林, 马军林, 张晨新. 高校实验室工作研究. 2005