馈源喇叭相位中心测量及误差分析

张志华,陈 辉,秦顺友,宋迎东

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)

0 引言

天线相位中心定义为天线辐射电磁波的辐射源中心(即等效源点),或描述为天线远区辐射场的等相位面与通过天线的平面相交曲线的曲率中心。相位中心不仅是天线的重要电参数之一,而且其应用亦很广泛。例如在导航定位系统中,观测值都是以接收机天线相位中心位置为准的,相位中心的测定误差直接影响系统测距精度;又如在反射面天线系统中,要精确测量馈源喇叭相位中心的位置,保证天线馈源相位中心安装在反射面天线的焦点上,避免散焦引起的增益损失。因此可见,研究天线相位中心的确定方法,不仅具有重要的学术价值,而且具有重要的工程应用价值。

1 馈源喇叭相位中心测量方法

1.1 相位方向图的测量原理

天线相位中心定义为天线辐射电磁波等效的辐射中心,通过测量天线相位方向图就可以确定天线相位中心的位置,矢量网络分析仪测量相位方向图的原理方框图如图1所示。

图1 馈源喇叭相位方向图测

天线相位方向图测量就是测量待测喇叭远场区球面上的相位。相位是一个相对量,不论在什么情况下,都是将待测信号与基准信号比较得相对相位值。图1所示,为方便调试应将待测喇叭安装在具有垂直水平可调的天线测试转台装置上,使天线几何中心与转台旋转中心最大限度地重合,并且使发射天线与待测喇叭等高,轴向对准,测试距离满足远场测试距离条件,即 R≥2D2/λ(D为待测喇叭口径,λ为工作波长)。……