基于安捷倫N5264A的天線測(cè)量解決方案

先進(jìn)的技術(shù)改進(jìn)和全新的體系結(jié)構(gòu)使日益復(fù)雜的天線能夠用于各種應(yīng)用，包括航空航天和無(wú)線領(lǐng)域的雷達(dá)和衛(wèi)星通信。這些復(fù)雜的天線，例如相位陣列波束控制天線可以極大地增加必要的數(shù)

據(jù)數(shù)量，以全面表征復(fù)雜陣列，但它同時(shí)也會(huì)增加總體測(cè)試時(shí)間。天線測(cè)試工程師的責(zé)任是確保天線的精確表征，使其滿足技術(shù)指標(biāo)的要求，但是要快速而精確地完成此項(xiàng)復(fù)雜的工作卻是一

個(gè)非常艱巨的任務(wù)。這就需要一個(gè)快速、精確、具有高測(cè)量靈敏度并且能夠處理大量數(shù)據(jù)的解決方案。

天線測(cè)量、RCS 和測(cè)試區(qū)域
測(cè)試天線時(shí)，天線測(cè)試工程師通常必須測(cè)量大量參數(shù)，例如輻射方向圖、增益、阻抗或極化特性。用于測(cè)量天線輻射方向圖的技術(shù)之一是遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量，其中被測(cè)天線（AUT）安放在發(fā)射天線區(qū)域

的遠(yuǎn)場(chǎng)。第二種技術(shù)是近場(chǎng)測(cè)量，其中 AUT 安放在近場(chǎng)，然后通過(guò)數(shù)學(xué)方法將數(shù)據(jù)換算成遠(yuǎn)場(chǎng)。雷達(dá)截面（RCS）測(cè)量用于測(cè)量雷達(dá)目標(biāo)和角度有關(guān)的回波特性。根據(jù)天線和應(yīng)用的不同，近

場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)或 RCS 測(cè)試將是適當(dāng)確定 AUT 的幅度和/或相位特性的首選技術(shù)。

圖中英文：
Optional amplifier 放大器（可選項(xiàng)）
Source antenna 源天線
PSG or MXG PSG 或 MXG
Trigger in 觸發(fā)輸入
Trigger out 觸發(fā)輸出
LAN
Router / Hub 路由器/集線器
PNA trigger out PNA 觸發(fā)輸出
PNA trigger in PNA 觸發(fā)輸入
85320A Test mixer 85320A 測(cè)試混頻器
85320B Reference mixer 85320B 參考混頻器
LO in LO 輸入
85309A
LO out (Opt/108) LO 輸出（選件 108）
7.606 MHz
N5264A opt. 108 N5264A 選件 108

圖 1. 由 MXG 和 PNA-X 系列接收機(jī)（包括 LO 信號(hào)源）組成的遠(yuǎn)場(chǎng)天線測(cè)量的簡(jiǎn)單實(shí)例。

常見的天線測(cè)量系統(tǒng)可分為兩個(gè)獨(dú)立的部分：發(fā)射地點(diǎn)和接收地點(diǎn)（參見圖 1）。發(fā)射地點(diǎn)由微波發(fā)射源、放大器（可選項(xiàng)）、發(fā)射天線和發(fā)射地到接收地的通信鏈路組成。接收地點(diǎn)由 AUT

、參考天線、接收機(jī)、LO 信號(hào)源、射頻下變頻器、轉(zhuǎn)臺(tái)、系統(tǒng)軟件和計(jì)算機(jī)組成。

在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)場(chǎng)天線區(qū)域內(nèi)，發(fā)射天線和接收天線通常要間隔足夠遠(yuǎn)的距離，從而仿真預(yù)期的工作環(huán)境。AUT 會(huì)接收到從距離足夠遠(yuǎn)的源天線發(fā)射過(guò)來(lái)的信號(hào)并在 AUT 的電子孔徑上生成一個(gè)近

平面的波前。遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量可在室內(nèi)和室外區(qū)域進(jìn)行。通常，室內(nèi)測(cè)量是在特別設(shè)計(jì)的消聲室里進(jìn)行，以降低墻壁、地板和天花板的反射。

目標(biāo) RCS 的測(cè)量是在雷達(dá)反射率區(qū)域或散射區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。第一類區(qū)域是室外區(qū)域，其中目標(biāo)位于一個(gè)特殊形狀的低 RCS 支架上，該支架處于信號(hào)發(fā)射方向上，與發(fā)射機(jī)間隔一段距離。與室

內(nèi)遠(yuǎn)場(chǎng)天線測(cè)量相同，室外區(qū)域通常需要使用消聲室。這里目標(biāo)位于消聲室中心的旋轉(zhuǎn)支柱上。墻壁、地板和屋頂被雷達(dá)吸收材料所覆蓋，以防止由于反射而影響測(cè)量。

目標(biāo) RCS 測(cè)量在雷達(dá)反射區(qū)域或散射區(qū)域內(nèi)執(zhí)行。第一類區(qū)域是室外區(qū)域，其中目標(biāo)位于一個(gè)特殊形狀的低 RCS 支架上，該支架在發(fā)射機(jī)順向，并且與之間隔一段距離。與室內(nèi)遠(yuǎn)場(chǎng)天線測(cè)

量相同，室外區(qū)域通常也需要使用消聲室。這里目標(biāo)位于消聲室中心的旋轉(zhuǎn)支柱上。墻壁、地板和屋頂被雷達(dá)吸收材料所覆蓋，以防止由于反射而影響測(cè)量。

PNA-X N5264A ―― 更快、更精確的測(cè)量接收機(jī)
安捷倫全新的 PNA-X 測(cè)量接收機(jī)為近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)天線或 RCS 測(cè)量提供所需的速度、精度、靈敏度和靈活性（參見圖 2）。該接收機(jī)的數(shù)據(jù)采集速度比市場(chǎng)上任何其他天線接收機(jī)快 30％（五個(gè)

接收機(jī)通道中的各個(gè)通道同時(shí)采集，每秒中可采集 400,000 數(shù)據(jù)點(diǎn)），為天線測(cè)試應(yīng)用樹立了新的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。除了極快的數(shù)據(jù)采集速度以外，其可選的快速連續(xù)波模式能夠使用 5 億點(diǎn)數(shù)據(jù)

緩沖器，使用戶可以將無(wú)限數(shù)量的數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中。它的動(dòng)態(tài)范圍比現(xiàn)有天線接收機(jī)大 20 dB（在 10 Hz IFBW 時(shí)為 134 dB），每個(gè)單元最多具有 5 個(gè)通道。