8.2 方向图测量
天线方向图是表征天线辐射特性(场强振幅、相位、 极化)与空间角度关系的图形。完整的方向图是一个 三维的空间图形。 z 天线 Eφ θ r Eθ φ x y 测量场强振幅,就得到场强方向图;测量功率,就得 到功率方向图;测量极化,就得到极化方向图;测量相 位,就得到相位方向图。在实际工作中,一般只需测绘 经过主最大辐射方向分别与电场和磁场平行的两个正 交平面方向图就行了。 0 30 E 0330 00θ 2700 900 02100 1800 150 θ300 900 1500 2100 (b)直角坐标 3300 0 (a)极坐标 方向图表示法
Eθ/Emax 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 dB 0 -10 -20 -30 20lg(Eθ/Emax) 0 -40 20 40 60 80 100 120 140 160 180 00 20 40 60 80 100 120 140 160 180 θ (a)归一化场强方向图 θ (b)归一化场强分贝值方向图 0归一化方向图 一、现场测量 采用现场测量方法的待测天线通常都固定不动,而 让辅助天线绕待测天线在感兴趣的平面内作圆周运 动,以测取该平面的方向图。 1、地面测试法
地面测试法通常只限于测绘天线的水平面方向图 主瓣。待测天线作发射,且固定不动。在离开天线中 心距离为R(满足远场辐射条件)的一个预定的扇形区 域内,用经纬仪在R为半径的圆弧上选定一系列方位 角测试点,然后,在各点进行相对场强测量,从而得到 地平面方向图的主瓣特性。 其缺点是:(1)准确性差。(2)只能测得地平面方向 图。(3)测量工作复杂而费事。 2、空中测试法 这种方法仍是固定待测天线不动,一般作接收天 线。辅助源天线由普通飞机、直升飞机、小型飞船、 气球等运载工具携带,绕待测天线在所需测试的平 面内作圆弧运动,据不同角位置时待测天线接收到 的相对场强大小,就求得了该平面内的方向图特性。 采用此方法应注意以下几点:
(1)当沿要求路线飞行的飞行器所运载的源天线 姿态相对于待测天线改变时,待测天线接收到的信 号也将显著改变。为了将这种改变减至最小,源天 线的波瓣最大值应始终对准待测天线,且源天线方 向图之有用部份应尽可能均匀(即弱方向性或全方 向性天线),飞行器的航向应选择得其姿态改变最小。
天线原理与设计62 方向图测量
