近場(chǎng)天線測(cè)量作業(yè)65687

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1、近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16作業(yè)一：分別采用直接求和與快速Fourier變換（FFT）兩種方法計(jì)算出，并與理論計(jì)算結(jié)果比較，并比較兩種方法所用時(shí)間。1.已知求直接積分：(1-1)當(dāng)很大時(shí)，取時(shí)，故近似認(rèn)為當(dāng)時(shí)，，即可以近似認(rèn)為f（x）是一個(gè)譜寬有限得函數(shù)，帶限為2，取，則由取樣定理有令，令則有()(1-2)近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16其中：(1-3)取N=2048，則1024*0.0055，2.Matlab程序清單如下：clcclearallWp=100;dx=1/(2*Wp);N=2048;n=0:N-1;w1=n./(N*dx);%%%理論值w=0:.001:Wp

2、ticFP=2./(1+(2*pi*w).^2);toc%%%直接求和ticforn1=0:N-1FS1=0;fork=0:N-1;FS2=dx.*exp(-abs((k-N/2).*dx)).*exp(i*2*pi*k*n1/N);FS1=FS2+FS1;endFS(1,n1+1)=(-1).^n1.*FS1;endFS=abs(FS);toc%%%FFTk=0:N-1;w_=n./(N*dx);Fk=dx.*exp(-abs((k-N/2).*dx));ticFF=fft(Fk,N);FF=abs(FF);toc近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16figure(1)subplot

3、(1,2,1)plot(w,FP,'--',w_,FS,'s');gridon;title('直接求和計(jì)算結(jié)果與理論結(jié)果')legend('理論值','直接求和')axis([0302]);subplot(1,2,2)plot(w,FP,'--',w_,FF,'s');gridon;title('FFT計(jì)算結(jié)果與理論結(jié)果')legend('理論值','FFT計(jì)算')axis([0302])figure(2)plot(w,FP,'--',w_,FS,'s',w_,FF,'o');gridon;legend('理論值','直接求和','FFT計(jì)算')axis([0302])

4、;近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16Elapsedtimeis0.006355seconds.（理論值計(jì)算見式（1-1））Elapsedtimeis10.422329seconds.（直接求和計(jì)算見式（1-2））Elapsedtimeis0.001044seconds.（FFT見式（1-3））4.結(jié)果與討論由計(jì)算結(jié)果圖可以看出：用直接求和計(jì)算和FFT算法得到的結(jié)果均與理論結(jié)果吻合很好，幾乎重合；由計(jì)算所用時(shí)間可以得出：FFT算法比直接求和法具有明顯的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)N=1024時(shí)，直接計(jì)算需要N=1048576次乘法，然而FFT算法只需要次乘法，算法次數(shù)減小自然能節(jié)約系統(tǒng)資源縮短計(jì)算時(shí)間，

5、從而比直接求和法更實(shí)用。近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16作業(yè)二：利用一維駐相法推導(dǎo)天線的遠(yuǎn)場(chǎng)方向函數(shù)與柱面波譜，的關(guān)系式。由遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的表達(dá)式：其中：稱為場(chǎng)的柱面波展開波譜。下面求天線遠(yuǎn)場(chǎng)的方向函數(shù)與的關(guān)系：當(dāng)時(shí)此時(shí)有：帶入（2）式求將分為兩項(xiàng)：令近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16令又故令令即得可以得到（3）由一維駐相法可知：得（4）近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16將（3）（4）代上式可得：由分析可知由對(duì)稱性得I＝0令利用一維駐相法可得：所以令令利用一維駐相法可得：近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16令，利用一維駐相法可得：由對(duì)稱性可知＝0所以又因?yàn)樗怨始礊樗骯n,bn與方向函數(shù)的關(guān)系。近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16近場(chǎng)天

6、線測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告前言:近場(chǎng)測(cè)量是在小于最小遠(yuǎn)區(qū)距離內(nèi)，求得天線遠(yuǎn)場(chǎng)特性的測(cè)量。近場(chǎng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)：所得信息量大（幅、相、極化）、測(cè)試效率高；用的是近遠(yuǎn)場(chǎng)變換方法，消除了有限距離造成的誤差；減小了周圍環(huán)境的影響；可對(duì)AUT進(jìn)行診斷；在室內(nèi)進(jìn)行，可全天候工作，保密性好。缺點(diǎn)：設(shè)備復(fù)雜，對(duì)設(shè)備要求高，設(shè)備昂貴；對(duì)操作者本身要求高（理論水平、工程經(jīng)驗(yàn)）。近場(chǎng)掃描法：在距AUT3~10個(gè)波長(zhǎng)的距離上，測(cè)出天線的幅度和相位分布，應(yīng)用較嚴(yán)格的模式展開理論求出輻射場(chǎng)。在計(jì)算中補(bǔ)償了探頭的影響，因而解決了場(chǎng)源分布法中存在的問題。一實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)主要研究近場(chǎng)測(cè)量的平面掃描法，在AUT的輻射近區(qū)，

7、用一個(gè)已知電特性的探頭，掃描抽測(cè)一個(gè)平面上天線近場(chǎng)的幅相分布，然后通過(guò)嚴(yán)格的近遠(yuǎn)場(chǎng)變換確定天線的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖。同時(shí)根據(jù)經(jīng)典的扇形喇叭方向圖公式，用Matlab進(jìn)行編程完成理論計(jì)算，進(jìn)行比較，以對(duì)近場(chǎng)測(cè)量有一個(gè)感性和理性的認(rèn)識(shí)。近場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)是由掃描架，天線轉(zhuǎn)臺(tái)，控制系統(tǒng)，射頻部分和系統(tǒng)軟件包組成。該實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)角錐喇叭天線進(jìn)行測(cè)量、理論計(jì)算、軟件仿真，進(jìn)而了解近場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和基本的測(cè)量原理。近場(chǎng)天線測(cè)量大作業(yè)16二實(shí)驗(yàn)原理　如下圖所示，該實(shí)驗(yàn)所使用的天線是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的角錐喇叭。角錐喇叭模型圖測(cè)量系統(tǒng)原理圖如下，信號(hào)源輸出的信號(hào)直接