一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法与流程

技术特征：
1.一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，利用待测天线的散射矩阵推导探头的接收信号与待测天线的激励信号之间的传输方程；步骤2，将探头的接收信号与待测天线的激励信号之间的传输方程代入到天线传输系数方程，通过解天线传输系数方程得到待测天线传输系数vt
1mn
和vt
2mn
；步骤3，把传输系数vt
1mn
和vt
2mn
代入远场的传输公式，求出待测天线的远场表达式；所述远场的传输公式为：其中，t
smn
表示天线未知的传输系数，表示旋转系数，p
sμn
表示探头接收数据，v表示输入信号。2.根据权利要求1所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，步骤1中利用待测天线的散射矩阵推导探头的接收信号与待测天线的激励信号之间的传输方程，具体包括如下步骤：步骤1.1，利用赫姆霍兹方程推导出球面波函数；步骤1.2，推导出待测天线的散射矩阵；步骤1.3，将待测天线远场的电场和磁场采用球面波函数进行表示，得到基于球面波函数的待测天线远场表达式；步骤1.4，根据天线的散射矩阵以及基于球面波函数的待测天线远场表达式，推导出探头的接收信号与待测天线的激励信号之间的传输方程。3.根据权利要求2所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，步骤1.1中利用赫姆霍兹方程推导出球面波函数，具体为；矢量波函数表示为：矢量波函数表示为：矢量波函数表示为：
其中，是归一化连带勒让德函数，其中是归一化连带勒让德函数，其中表示径向函数。4.根据权利要求2所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，步骤1.2中推导出的待测天线的散射矩阵表示为：其中，γ表示天线反射系数，是复数，r表示天线接收系数，t表示天线传输系数，s表示天线散射系数。5.根据权利要求2所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，步骤1.3中将待测天线远场的电场和磁场采用球面波函数进行表示，得到基于球面波函数的待测天线远场表达式为：测天线远场表达式为：v表示激励信号，是绝对远场图，定义为：t
smn
表示天线传输系数，表示远场方向图。6.根据权利要求2所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，步骤1.4中推导出待测天线的激励信号和探头的接收信号之间的传输方程。其中为旋转系数：
7.根据权利要求1所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，步骤2中待测天线传输系数vt
1mn
和vt
2mn
；；8.根据权利要求1所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，还包括探头补偿，具体过程包括推导出探针响应常数公式并且进行探头响应补偿修正。9.根据权利要求8所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，推导出的探针响应常数公式具体为：球面te波(s＝1)和tm波(s＝2)的探针响应常数公式如下：球面te波(s＝1)和tm波(s＝2)的探针响应常数公式如下：10.根据权利要求8所述一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法，其特征在于，所述探头响应补偿修正指对探头平移系数修正，具体为：测得探头辐射方向图带入到探头响应常数公式中，得到修正后的探头平移系数：头辐射方向图带入到探头响应常数公式中，得到修正后的探头平移系数：其中，

技术总结
一种基于散射矩阵原理的球面近远场方法。本发明涉及天线测量领域，具体涉及由近场测量数据外推待测天线的远场特性的方法，包括依次执行的以下步骤：(1)推导天线与探头之间的传输公式(2)推导出近远场变换算法：将探头的近场采样数据代入近场的传输公式，求出待测天线的传输系数，然后把传输系数代入远场的传输公式，就求出了天线的远区辐射场。(3)探头补偿，并将探头的方向图代入到考虑探头补偿的公式中得到补偿后的天线方向图。中得到补偿后的天线方向图。中得到补偿后的天线方向图。


技术研发人员：黄正宇 刘少斌 陈子安 姜丰 郝中银 安彤
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.07.05
技术公布日：2021/11/21