毫米波天线平面近场测量误差的定量分析

论文摘要

平面天线近场测量方法已经被广泛的应用与推广,因此相应的误差分析工作也在不断地开展。平面近场方法在毫米波天线测量中的应用引出了研究人员对相应的测量误差情况的研究。误差分析的工作并不仅仅是在测量过程中或测量后对测量数据精度的一个估计与衡量,也是在测量前进行系统设计与设备选型时,误差分析结果可以为系统设备的各项指标提供依据,可以为测量结果提出一个目标。而本文对毫米波天线近场测量中截断,采样,定位等误差进行分析的目的就在于此。文中建立了带误差的天线测量模型,计算带误差时的天线远场特性。用这一特性结果与理论计算的远场比较,分析误差的量级。文中引入了一个不确定性系数ε来统一表示各项误差对结果的影响水平,并方便最后的误差合成。对截断误差的分析中引入了上限误差理论进行分析并推出误差方程。对定位误差运用了泰勒展开与递归分析的方法得到误差上限计算式。其它还有关于随机误差的引入分析,也给出了误差方程。通过计算仿真,本文研究得到的误差方程与估计结果都得到验证,并有比较满意的结果。文中还整理总结了前人对其它一些经典误差项的分析结果,并与本次研究的结果相结合,完成误差合成工作。这一步工作为实际测量过程中或完成后的误差分析工作提供了一个误差分析的方法与思路,进而使误差的分析工作有完整性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 近场测量概论
• 2.1 天线的近场区与远场区
• 2.2 近场测量概论
• 2.3 平面近场测量中可用的几种方法
• 2.3.1 傅里叶变换法
• 2.3.2 多普勒波瓣合成技术
• 2.3.3 孔径合成法
• 第三章 平面近场测量的基本原理与发展
• 3.1 平面近场扫描技术的基本原理
• 3.1.1 远场方向图的获得
• 3.1.2 探头补偿
• 3.2 天线平面测量系统的发展
• 3.3 小结
• 第四章 近场测量系统与误差来源
• 4.1 近场测量系统
• 4.1.1 机械系统
• 4.1.2 RF 系统
• 4.1.3 数据接收与处理
• 4.1.4 控制与驱动系统
• 4.1.5 测量系统的校准
• 4.2 误差源及分类
• 4.3 小结
• 第五章 误差分析与定量结果
• 5.1 采样与截断的误差
• 5.2 探针位置误差
• 5.3 归一化常数与失配因子
• 5.4 探针特性校准误差
• 5.5 RF 系统误差
• 5.6 随机误差与环境影响
• 5.7 小结
• 第六章 误差合成与几种误差修正
• 6.1 误差合成
• 6.2 误差修正方法
• 6.3 小结
• 结束语
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢