天线测试中近远场变换高精度算法,给出matlab具体执行程序
时间: 2023-07-11 13:09:40 浏览: 948
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天线测试中的近场变换(Near Field Transformation, NFT)是将天线测量得到的近场数据转换成远场数据的一种方法,在天线设计和测试中具有重要意义。下面是一个MATLAB执行程序的示例,用于进行近场变换的高精度计算:
```matlab
% 输入参数
f = 10e9; % 频率
d = 1; % 天线孔径
lambda = 3e8/f; % 波长
k = 2*pi/lambda; % 波数
% 生成测试用天线场数据(这里以一个理想的点源为例)
x = linspace(-d/2, d/2, 101); % 生成场点坐标
y = x;
[X, Y] = meshgrid(x, y);
r = sqrt(X.^2 + Y.^2); % 计算场点到源点的距离
theta = atan2(Y, X); % 计算场点到源点的方位角
phi = 0; % 假设源点在z轴上
E = exp(-1j*k*r)./r; % 计算场点处的电场强度
% 近场变换
L = lambda/2; % 远场距离(假设距离为半波长)
kx = k*sin(theta).*cos(phi); % 横向波矢
ky = k*sin(theta).*sin(phi); % 纵向波矢
kz = k*cos(theta); % 法向波矢
r2 = L^2 + (X.^2 + Y.^2); % 远场点到源点的距离平方
Efar = exp(-1j*k*sqrt(r2))./sqrt(r2).*E.*exp(-1j*(kx.*X + ky.*Y + kz.*L)); % 计算远场电场强度
% 可视化结果
figure;
subplot(1,2,1);
imagesc(x, y, abs(E).^2); % 显示源点处的场强分布
axis equal tight;
title('Near Field');
subplot(1,2,2);
imagesc(x, y, abs(Efar).^2); % 显示远场处的场强分布
axis equal tight;
title('Far Field');
```
在这个程序中,我们首先生成了一个理想的点源的场数据,然后通过近场变换将其转换到了远场。需要注意的是,这里假设了天线孔径$d$远大于波长$\lambda$,因此可以将近场近似看作平面波。如果需要考虑更复杂的天线场情况,可能需要使用更复杂的近场变换算法。
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