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)搜索定位已不能滿足要求，必須以天線的相位中心為基準(zhǔn)進(jìn)行精確定位或測(cè)量而天線的相位中心問(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的饋源使用都很重要新益根據(jù)天線遠(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)定天線的相位中心，研制了一套基于SATIMO系統(tǒng)上天線相位中心測(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，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)為天線的相位中心對(duì)絕大多數(shù)天線來(lái)說(shuō)沒(méi)有這樣一個(gè)相位中心，但是許多天線可以找到這樣一個(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)天線是理想的球面波源時(shí)，則（，）等于常數(shù)，而實(shí)際天線多

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