天線測量實(shí)用手冊（第2版）

目 錄
* 1章 天線測量入門知識1
1．1 天線測量的意義、任務(wù)、內(nèi)容、發(fā)展歷史1
1．1．1 意義1
1．1．2 任務(wù)1
1．1．3 內(nèi)容1
1．1．4 發(fā)展歷史2
1．2 電磁波的特性2
1．2．1 電磁波的頻率、波長2
1．2．2 電磁波的輻射、傳播和衰減4
1．2．3 電磁波的反射、散射和二次輻射4
1．2．4 對電磁輻射的防護(hù)4
1．3 天線的基本概念6
1．3．1 天線的定義、功用和分類6
1．3．2 天線測量的典型配置7
1．3．3 天線測量中的互易性7
1．3．4 近場和遠(yuǎn)場7
1．3．5 天線輻射特性測量法分類9
1．4 天線的基本電參數(shù)10
1．4．1 方向圖10
1．4．2 副瓣和半功率波束寬度13
1．4．3 增益14
1．4．4 輸入阻抗16
1．4．5 電壓駐波比、反射系數(shù)、回波損耗（RL）16
1．4．6 天線的有效長度和有效面積18
1．4．7 天線效率19
1．4．8 天線極化19
1．4．9 天線帶寬21
1．4．10 天線噪聲溫度22
* 2章 天線測量儀器設(shè)備介紹23
2．1 頻譜分析儀23
2．1．1 概述23
2．1．2 組成及工作原理24
2．1．3 參數(shù)定義及相互關(guān)系24
2．1．4 頻譜分析儀的自校準(zhǔn)25
2．1．5 使用頻譜分析儀應(yīng)注意的問題26
2．2 信號發(fā)生器27
2．2．1 概述27
2．2．2 主要技術(shù)性能指標(biāo)27
2．2．3 組成及工作原理28
2．2．4 典型產(chǎn)品的操作使用31
2．2．5 主要性能檢驗(yàn)33
2．3 網(wǎng)絡(luò)分析儀35
2．3．1 概述35
2．3．2 基本組成35
2．3．3 基本工作原理40
2．3．4 如何實(shí)現(xiàn)傳輸與反射測量42
2．3．5 優(yōu)化測量44
2．3．6 如何進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)46
2．4 傳輸線（饋線）48
2．4．1 矩形波導(dǎo)管傳輸線49
2．4．2 橢圓波導(dǎo)50
2．4．3 同軸電纜51
2．5 同軸連接器54
2．5．1 同軸連接器分類54
2．5．2 使用注意事項(xiàng)56
2．6 放大器57
2．6．1 功率放大器（PA）57
2．6．2 低噪聲放大器（LNA）57
2．7 轉(zhuǎn)臺(tái)及控制器58
2．7．1 主要性能58
2．7．2 轉(zhuǎn)臺(tái)的分類58
2．7．3 轉(zhuǎn)臺(tái)及伺服控制器61
2．7．4 轉(zhuǎn)臺(tái)精度和誤差分析61
第3章 天線電路參數(shù)的測量65
3．1 電壓駐波比的測量65
3．1．1 經(jīng)典的測量線（開槽線）測量法65
3．1．2 標(biāo)量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量法68
3．1．3 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量法70
3．2 衰減測量72
3．2．1 衰減測量基本原理72
3．2．2 網(wǎng)絡(luò)分析儀的傳輸測量法74
3．2．3 網(wǎng)絡(luò)分析儀的反射測量法76
3．3 天線噪聲溫度的測量78
3．3．1 測量目的78
3．3．2 天線的噪聲溫度的估算78
3．3．3 Y因子法測量原理79
3．3．4 測量系統(tǒng)80
3．3．5 測試步驟81
3．3．6 如何提高噪聲溫度的測量精度81
3．4 無源互調(diào)測量81
3．4．1 無源互調(diào)概念81
3．4．2 無源互調(diào)分析儀介紹83
3．4．3 測試系統(tǒng)安裝84
3．4．4 校準(zhǔn)85
3．4．5 測試步驟85
3．4．6 測試結(jié)果的判別86
第4章 天線測試場的設(shè)計(jì)、建造和鑒定測試87
4．1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)87
4．1．1 選取* 小測試距離的準(zhǔn)則87
4．1．2 地面及環(huán)境反射影響的考慮87
4．1．3 干擾的抑制88
4．1．4 選擇合適的測試場類型88
4．2 測試場常見類型88
4．2．1 高架測試場88
4．2．2 斜天線測試場90
4．2．3 地面反射測試場91
4．2．4 常規(guī)遠(yuǎn)場的比較和選擇92
4．3 微波暗室93
4．3．1 主要參數(shù)93
4．3．2 設(shè)計(jì)、建造94
4．3．3 檢驗(yàn)96
4．4 緊縮場101
4．4．1 概念101
4．4．2 緊縮場CATR簡介102
4．4．3 緊縮場暗室104
4．4．4 典型的緊縮場天線自動(dòng)測量系統(tǒng)105
第5章 天線遠(yuǎn)場測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、組建107
5．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要考慮的問題107
5．2 系統(tǒng)鏈路參數(shù)的估算107
5．2．1 發(fā)射鏈路的計(jì)算108
5．2．2 接收（待測）鏈路的計(jì)算109
5．2．3 系統(tǒng)靈敏度的計(jì)算109
5．2．4 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍的計(jì)算111
5．3 測量系統(tǒng)介紹112
5．3．1 采用頻譜分析儀測量系統(tǒng)112
5．3．2 采用網(wǎng)絡(luò)分析儀的天線幅—相測量系統(tǒng)113
5．3．3 用光纜連接的測量系統(tǒng)119
5．3．4 采用無線遙控源端設(shè)備的天線測量系統(tǒng)120
5．4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)121
5．4．1 主要功能122
5．4．2 測試界面介紹122
第6章 天線輻射參數(shù)的遠(yuǎn)場測量125
6．1 天線方向圖的測量125
6．1．1 常規(guī)遠(yuǎn)場法125
6．1．2 衛(wèi)星信標(biāo)法135
6．1．3 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)法137
6．1．4 方向圖測量誤差分析139
6．2 天線增益測量140
6．2．1 比較法141
6．2．2 兩相同天線法144
6．2．3 三天線法145
6．2．4 波束寬度法147
6．2．5 方向圖積分法148
6．2．6 射電源法149
6．2．7 增益測量誤差分析和修正153
6．3 天線相位測量159
6．3．1 天線相位中心的概念159
6．3．2 測量系統(tǒng)配置及基本工作原理159
6．3．3 測量方法160
6．3．4 典型測量案例：喇叭天線相位中心的測量162
6．4 天線極化特性的測量167
6．4．1 線極化天線的極化方向圖的測量原理及方法167
6．4．2 圓極化天線軸比的測量169
6．4．3 關(guān)于天線極化的判斷170
6．4．4 天線極化測量的精度考慮171
第7章 天線近場測量技術(shù)173
7．1 天線近場測量技術(shù)的發(fā)展歷程174
7．1．1 天線頻域近場測量技術(shù)的發(fā)展174
7．1．2 天線時(shí)域近場測量技術(shù)的起源與發(fā)展175
7．2 天線近場測量技術(shù)的特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢176
7．2．1 天線近場測量的基本概念和類別176
7．2．2 頻域近場測量的技術(shù)特點(diǎn)178
7．2．3 時(shí)域近場測量的技術(shù)特點(diǎn)180
7．3 天線近場測量的基本電磁學(xué)原理182
7．3．1 惠更斯—基爾霍夫原理182
7．3．2 等效原理182
7．3．3 表面電磁場的截?cái)鄦栴}183
7．3．4 天線輻射特性的時(shí)域近場表征與測試183
7．4 天線頻域與時(shí)域近場測量理論188
7．4．1 三維直角坐標(biāo)系中電磁場分布與平面波譜之間的關(guān)系188
7．4．2 探頭修正理論195
7．4．3 矩形開口波導(dǎo)探頭的輻射場206
7．5 天線近場測量的誤差及其修正209
7．5．1 頻域近場測量誤差210
7．5．2 時(shí)域近場測量誤差212
7．6 天線近場測量系統(tǒng)215
7．6．1 概述215
7．6．2 硬件分系統(tǒng)217
7．6．3 軟件分系統(tǒng)223
7．7 典型近場測量系統(tǒng)介紹230
7．7．1 NSI公司及近場測量系統(tǒng)產(chǎn)品230
7．7．2 ORBIT FR公司及近場測量系統(tǒng)產(chǎn)品230
7．7．3 SATIMO公司及近場測量系統(tǒng)產(chǎn)品230
第8章 典型天線測量實(shí)踐237
8．1 手機(jī)天線的測量237
8．1．1 手機(jī)天線性能指標(biāo)238
8．1．2 手機(jī)天線的有源測量239
8．1．3 手機(jī)天線的無源測量245
8．2 微波通信天線的測量246
8．2．1 微波通信天線的主要技術(shù)指標(biāo)246
8．2．2 F B指標(biāo)的確定246
8．2．3 測試場地的選擇249
8．2．4 測量動(dòng)態(tài)范圍的計(jì)算249
8．2．5 室外場全自動(dòng)天線測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)250
8．2．6 測量案例分析252
8．3 天線罩的測量254
8．3．1 天線罩的主要性能參數(shù)255
8．3．2 天線罩測試系統(tǒng)組成原理257
8．3．3 天線罩測試系統(tǒng)原理框圖及測試流程259
8．4 相控陣?yán)走_(dá)天線的測量260
8．4．1 相控陣?yán)走_(dá)天線的主要性能指標(biāo)260
8．4．2 相控陣天線測試原理及系統(tǒng)組成262
8．4．3 相控陣天線測試流程265

附錄A 天線標(biāo)準(zhǔn)摘錄267
附錄B 微波傳輸線參考資料299
參考文獻(xiàn)309