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1、輻射、散射近場測量及近場成像技術的研究進展張福順， 焦永昌， 馬金平， 劉其中， 張進民， 毛乃宏張福順， 焦永昌， 馬金平， 劉其中， 張進民， 毛乃宏摘要： 近場技術是近年來興起的一種先進的測量技術，它已廣泛地應用于輻射、散射測量以及目標成像．概述了目前輻射、散射近場測量及近場成像技術理論研究和測量方法的發(fā)展現(xiàn)狀以及主要研究成果；并探討了有關這幾個分支需要進一步研究的主要問題．關鍵詞： 近場測量；輻射；散射；成像中圖分類號：TN820 文獻標識碼：A 文章編號：1001-2400(1999)05-0651-06Thestateoftheartofnearfieldtechnique
2、sforradiation,targetsscatteringmeasurementsandobjectimagingThestateoftheartofnearfieldtechniquesforradiation,targetsscatteringmeasurementsandobjectimagingZHANGFu-shun，JIAOYong-chang，MAJin-ping，LIUQi-zhong，ZHANGJin-min，MAONai-hong(ResearchInst.ofAntennaandEMScattering,XidianUniv.,Xi′an 710071，China
3、)Abstract: Thenearfieldtechniqueisanewkindofmeasurementtechnique,whicharosetwodecadesago.Ithasbeenwidelyusedinthefieldsofradiation,targetsscatteringmeasurementsandobjectsimaging.Inthispaper,thestate-of-the-artofthetheoryandmeasurementresearchonnearfieldtechniquesforthesethreefieldsissurveyed,andth
4、emainissuesinthesebranchesforthefurtherstudyaresuggested.KeyWords: nearfieldtechniques；radiationmeasurements；scatteringmeasurements；objectsimaging 眾所周知，在離開被測目標3λ～5λ(λ為工作波長)距離上測量該區(qū)域電磁場的技術稱為近場測量技術．如果被測目標是輻射器，則稱為輻射近場測量；若被測目標是散射體，則稱為散射近場測量；對測得散射體的散射近場信息進行反演或逆推就能得到目標的像函數(shù)，這就是目標近場成像．但是，截止目前為止，關于輻射、散射近
5、場測量以及近場成像技術溶為一體的綜述性文章還未見到公開的報導，這對從事這方面研究的學者無疑是一種遺憾．為使同行們能全面地了解該技術的發(fā)展動態(tài)，該文概述了近幾十年來關于輻射、散射近場測量及近場成像技術前人所做的工作及其最新進展，并指出了未來研究的主要方向．1 輻射近場測量 輻射近場測量是用一個已知探頭天線(口徑幾何尺寸遠小于1λ)在離開輻射體(通常是天線)3λ～5λ的距離上掃描測量(按照取樣定理進行抽樣)一個平面或曲面上電磁場的幅度和相位數(shù)據(jù)，再經(jīng)過嚴格的數(shù)學變換計算出天線遠區(qū)場的電特性．當取樣掃描面為平面時，則稱為平面近場測量；若取樣掃描面為柱面，則稱為柱面近場測量；如果取樣掃描面為球面
6、，則稱為球面近場測量．其主要研究方法為模式展開法，該方法的基本思想為：空間任意一個時諧電磁波可以分解為沿各個方向傳播的平面波或柱面波或球面波之和；主要研究成果及進一步要解決的問題如下所述．1.1 輻射近場測量的發(fā)展現(xiàn)狀 輻射近場測量的研究起始于50年代，70年代中期處于推廣應用階段(商品化階段)．目前，分布在世界各地的近場測量系統(tǒng)已有100多套［1］．該技術的基本理論［2～4］已基本成熟，這種測量方法的電參數(shù)測量精度比常規(guī)遠場測量方法的測量精度要高得多，而且可全天候工作，并具有較高的保密性，因此，在軍用、民用中都顯示出了它獨特的優(yōu)越性．1.2 輻射近場測量研究的主要成果 幾十年來，輻射
7、近場測量的研究在以下4個方面取得了突破性的進展： (1)常規(guī)天線電參數(shù)的測量 天線近場測量可以給出天線各個截面的方向圖以及立體方向圖，可以分析出方向圖上的所有電參數(shù)(波束寬度、副瓣電平、零值深度、零深位置等)和天線的極化參數(shù)(軸比、傾角和旋向)以及天線的增益． (2)低副瓣或超低副瓣天線的測量 天線方向圖副瓣電平在-28～-35dB之間的天線稱為低副瓣天線；副瓣電平小于-40dB的天線稱為超低副瓣天線．對它們的測
