提高球面多探头天线测试精度的校准方法研究

本文主要探讨了球面多探头天线近场测试系统的校准方法，这是一种在现代无线通信和雷达技术中广泛应用的精密测量工具。球面多探头天线系统因其能快速获取待测天线的三维近场数据而备受青睐，但其多通道特性使得各探头的幅度和相位特性差异可能影响测试精度。为了提高测量的准确性，研究者首先对系统进行了机械校准，旨在减少探头角度和位置的误差，确保各通道的一致性。这一步骤包括精确调整探头的安装位置，确保它们相对于球面中心的对齐。 接着，文章着重于电校准部分，即通过测量球面中心到每个探头的辐射信号，校正由于探头自身的电气性能变化引起的幅相偏差。这种校准有助于消除因环境因素，如温度、湿度变化或探头老化导致的幅相漂移。作者利用仿真分析深入研究了系统误差和环境因素如何影响近场数据外推到远场方向图的准确性，这在实际应用中至关重要，因为近场数据能够提供天线性能的重要信息，而远场方向图则反映了天线辐射的特性。 通过构建半球面多探头天线近场测试系统，作者进行了实验证明。实验结果显示，机械校准和电校准技术对于提高近场测试的精度和稳定性是有效的。校准后的近场数据被用来生成远场方向图，并与传统的远场测量结果进行对比，以量化幅相误差对远场方向图外推的影响。这一对比验证了校准方法对于减小误差，提升测试结果的可信度的重要性。 该研究对于优化球面多探头天线近场测试系统的性能具有实际价值，特别是在无线通信、雷达和卫星天线设计等领域，对于确保测量结果的准确性和一致性至关重要。未来的研究可以进一步探讨更精细的校准策略以及环境适应性，以适应不断发展的技术需求。