一、研究背景

　　在微波暗室內(nèi)對基站天線進(jìn)行測試是一種常用的方法。由于暗室尺寸的限制，對增益較高的天線，往往不能滿足遠(yuǎn)場測試條件。在這種情況下測試結(jié)果與遠(yuǎn)場情況下的測試結(jié)果有較大差異。本報(bào)告給出了一種由準(zhǔn)遠(yuǎn)場距離上測得的方向圖計(jì)算遠(yuǎn)場方向圖的方法。

　　二、修正算法的基本原理

　　如圖1所示的AUT為基站天線，天線沿著y軸方向的尺寸較小，容易滿足遠(yuǎn)場條件，而x方向的尺寸較大，不滿足遠(yuǎn)場條件。針對這類天線的方向圖，可以采用該方法進(jìn)行修正。

　　圖1 天線坐標(biāo)系

　　以oy為軸作一個(gè)能完全包圍待測天線的最小柱面，設(shè)該柱面的半徑為rmin。在該柱面之外，天線產(chǎn)生的電場可表示成矢量波函數(shù)的加權(quán)和，即

　　（1）

　　令場點(diǎn)位于xoz平面（即y=0），且ρ較大時(shí)，式（1）可以表示為

　　（2）

　　其中：Nm=krmin+10

　　由于場點(diǎn)（ρ，φ，0）已經(jīng)處于天線的準(zhǔn)遠(yuǎn)區(qū)，且ρ相對于天線的垂直尺寸（y軸方向）已經(jīng)很大了，對上式中的積分可以采用一維駐相法進(jìn)行計(jì)算，并考慮到，從而有

　　（3）

　　對于任意的線極化電場分量均可以表示為

　　 （4）

　　如果在ρ=ρo處測得電場為Em，則有

　　 （5）

　　可以求出

　　 （6）

　　將Cn代入公式（5），命ρ→∞，則得到天線遠(yuǎn)場為

　　（7）

　　其中，C為與角度無關(guān)的常數(shù)，可以略去。天線的遠(yuǎn)場方向圖為

　　 （8）

　　基于以上關(guān)系式，容易得到遠(yuǎn)場條件下天線增益與準(zhǔn)遠(yuǎn)場條件下增益的差值為