一、研讨布景

在微波暗室内对基站天线进行测验是一种常用的办法。因为暗室尺度的约束，对增益较高的天线，往往不能满意远场测验条件。在这种情况下测验成果与远场情况下的测验成果有较大差异。本报告给出了一种由准远场间隔上测得的方向图核算远场方向图的办法。

二、批改算法的基本原理

如图1所示的AUT为基站天线，天线沿着y轴方向的尺度较小，简单满意远场条件，而x方向的尺度较大，不满意远场条件。针对这类天线的方向图，能够选用该办法进行批改。

图1 天线坐标系

以oy为轴作一个能彻底围住待测天线的最小柱面，设该柱面的半径为rmin。在该柱面之外，天线发生的电场可表明成矢量波函数的加权和，即

(1)

令场点坐落xoz平面（即y=0），且ρ较大时，式（1）能够表明为

(2)

其间：Nm=krmin+10

因为场点(ρ,φ,0)现已处于天线的准远区，且ρ相关于天线的笔直尺度（y轴方向）现已很大了，对上式中的积分能够选用一维驻相法进行核算，并考虑到，然后有

（3）

关于恣意的线极化电场重量均能够表明为

（4）

如果在ρ=ρo处测得电场为Em，则有

（5）

能够求出

（6）

将Cn代入公式（5），命ρ→∞，则得到天线远场为

(7)

其间，C为与视点无关的常数，能够省略。天线的远场方向图为

(8)

根据以上关系式，简单得到远场条件下天线增益与准远场条件下增益的差值为

三、数值仿真验证

为了验证该算法的正确性，进行数值仿真验证。选取一个作业频率为900MHz，口径为2.6m的阵列天线进行数值仿真剖析，准远场测验间隔为29m(该测验间隔不满意远场条件)。数值仿真流程和数值仿真成果别离如图2和图3所示。

图2 数值仿真流程图

图3 数值仿真成果

由图3可知，测验成果（Measured Pattern）与理论成果(Theoretic Pattern)不同较大，批改后的成果(Corected Pattern)与理论成果(Theoretic Pattern)符合很好。

四、试验验证

为了验证以上算法的正确性，对给定的天线别离按如下两种办法测验：准远场测验和球面近场测验。通过批改算法对准远场测验成果进行批改，并将批改得到的远场方向图与球面近场得到的方向图进行比照，成果如图4所示。

图4 试验成果与批改成果

图4可知，准远场测验成果（Comba Finite Field）与球面近场测验成果(Comba SG128)有较大距离，批改成果（Corrected Far Field）与球面近场测验成果(Comba SG128)符合杰出。

五、定论

通过数值仿真剖析和试验测验证明了上述算法的可行性与准确性。