天线测试系统-恒达微波
6.2天线测试系统
6.2.1 天线远场(幅度、相位)测量系统
天线远场幅度/相位测量系统由辅助发射天线与支架，天线测试转台(X、Y、方位)、信 接收机采
用矢量 络分析仪、数据采集处理及控制器、天线远场测量软件及计算机组成。测试系统的频率范围可覆
盖30MHz-110GHz，远场区测试距离可达1-3000米。该系统可测量天线的远场幅度方向图、相位方向图
和相位中心的位置、正交极化方向图、增益、波束宽度、旁瓣电平等，并可自动生成测试 告。
实际使用案例，在1000米距离上，测试波束宽带0.17°、频率94GHz 的天线方向图和增益，测量动
态范围仍大于40dB 。
【原理框图】
【相位方向图】
—— H面相位方向图 ——E面相位方向图
338
【天线方向图】
6.2.2 天线远场自动化测试系统软件
恒达微波开发了标准天线测试软件，可方便搭载标准天线测试环境，软件可以方便配置各种转台、扫
描架、频谱仪、信 源以及矢量 络分析仪等各种仪器仪表，可以对仪表的频率等参数进行设置，测试角
度范围、扫描步进的设置，并能实现对转台的旋转控制，可通过频域法完成天线增益、天线辐射方向图、
天线相位方向图等天线自动测试，并具备 表输出功能。
扫频数据采集界面 点频数据采集界面
339
直角坐标显示 极坐标显示
参数显示区域
表输出图形
340
6.2.3 毫米波紧缩场天线测量系统
2D2
R /p>
根据天线测量和RCS 测量的远场条件： /p>
。当目标尺寸D 很大、波长 很短时，测试距
离R 必须很大。人们希望能在测量距离小、占地不大的条件下，找到进行远场天线和RCS 测量的场地。
紧缩场天线测量系统就是这样一种天线测量系统，可以在近距离内提供一个性能优良的准平面波测试
区。紧缩场的英文名称为CATR(CompactAnternnaTestRange)。它采用精密的反射面，将电源产生的球面
波在近距离内变换为平面波，从而满足远场测试要求，即在较小的微波暗室里模拟远场的平面波电磁环境，
利用常规的远场测试设备和方法，进行多项测量和研究，如天线方向图测量、增益比较、雷达散射截面测
量、微波成像等，同时可以进行微波电路、元器件的 络参数测量和高频场仿真。
微波暗室是一个能够屏蔽外界电磁干扰、抑制内部电磁多路径反射干扰、对来波能够几乎全部吸收的
电磁测量环境，是进行天线参数测试及电磁波辐射、散射特性测试的理想场所。它具有工作频带宽、信
电平稳定、易于保密、可全天候工作、不受外界电磁环境干扰等一系列优点。在毫米波波段，由于对暗室
尺寸和吸波材料的高度要求不大，这个暗室的造价非常低。使得毫米波天线测量系统的构成成本大幅度下
降。
与外场和室内近场比较，紧缩场的优点是：
1) 收、发天线间的距离短，大大减小了实际占有的空间。
2) 紧缩场产生的平面波将聚集在平面波束内，暗室内四侧壁的照射电平低，从而降低了对暗室的要
求。在微波暗室设计合理，并采用背景对消的条件下，可使紧缩场的背景电平达到-60~-70dBsm。
3) 便于实现待测天线发射波瓣的测试(换接容易，不需电缆)。
4) 安装在微波暗室的紧缩场保密性好，而且可全天候高效地工作，便于测试管理。另外，室内紧缩
场受气候环境影响小，改善了测试条件，因而提高了RCS 的测量效率。
5) 紧缩场的工作频率可以从几百MHz 到几百GHz，能满足毫米波和亚毫米波测试要求。
由此可见，紧缩场是电磁散射研究特别重要的测试装备，也是高性能
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