有源相控阵天线EIRP测量及误差分析

王聚亮　秦顺友

摘 要： 简述了远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的原理方法，推导出EIRP测量的原理方程。对EIRP测量误差进行了分析，结果表明其均方根误差≤±0.452 dB。最后给出了某工程应用的S波段相控阵天线的EIRP测量结果，测量结果同理论预算基本吻合。

关键词： 远场直接法； 有源相控阵； EIRP测量； 误差分析

中图分类号： TN820?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）17?0072?02

Abstract： The principle and procedure of far?field direct method to measure EIRP of active phased?array antenna are described simply in this paper. The principle equation of measuring EIRP is derived. The error of EIRP measurement is analyzed. The results show that RMS error of EIRP measurement is less than or equal to ±0.33 dB. The measured result of EIRP for a S?band active phased?array antenna is given. The result agrees basically with the theoretical calculation result.

Keywords： far?field direct method； active phased array； EIRP measurement； error analysis

0 引 言

EIRP（Equivalent Isotropic Radiated Power，等效全向辐射功率）是有源相控阵天线系统的重要性能指标之一，它等于天线发射功率与发射增益的乘积。EIRP测量的常用方法是通过分别测量天线发射功率和发射增益，从而计算出EIRP的大小[1?2]。但是对于有源相控阵天线，天线单元的射频T/R组件与天线单元是集成在一起的，单独测量相控阵天线发射净功率和天线阵的增益是很困难的[3?6]。为此，我们提出了室外远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的方法，并给出了工程测量实例。实践证明，该方法是切实可行的，在实际工程测量中值得推广和应用。

1 测量原理和方法

4 结 语

随着有源相控阵天线技术的发展，相控阵天线校准和测量技术面临着挑战，传统的天线测量技术无法满足有源相控阵天线测试的需求。本文论述了室外远场直接法测量有源相控阵天线EIRP值的原理方法，推导出测量的原理方程；分析了远场法测量EIRP误差，其均方根误差小于或等于±0.452 dB；给出了工程测量实例，实测结果同理论预测结果吻合很好。实践证明，该方法是切实可行的，在有源相控阵天线EIRP 测量中，值得推广和应用。

参考文献

[1] 殷琪.卫星通信系统测试[M].北京：人民邮电出版社，1997.

[2] MIRSHAFIEI M， ABTAHI M， LAROCHELLE S et al. Wideband antenna EIRP measurements for various UWB waveforms [C]// Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Ultrea?wideband. Hannover： IEEE， 2008： 125?128.

[3] 孟明霞，丁晓磊，丁克乾，等.低副瓣有源相控阵天线测试方法研究[J].遥控遥测，2011，32（4）：55?60.

[4] 李宏，薛冰，杨英科.相控阵天线的测试技术[J].中国测试技术，2003（5）：10?13.

[5] 李为玉.有源相控阵天线发射方向图测试简易方法[J].现代电子技术，2012，35（15）：95?96.

[6] 邱天，蔡兴雨.相控阵天线方向图远场测试方法研究[J].火控雷达技术，2008，37（2）：47?50.

[7] 毛乃宏.天线测量手册[M].北京：国防工业出版社，1987.

[8] INTELSAT SSOG 210. Earth station verification tests [S]. [S.l.]： INTELSAT， 2002.

[9] 秦顺友，杨可忠，陈辉.不同极化天线增益测量技术[J].电子测量与仪器学报，2003，17（1）：7?11.

[10] 秦顺友，许德森.卫星通信地面站天线工程测量技术[M].北京：人民邮电出版社，2006.

摘 要： 简述了远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的原理方法，推导出EIRP测量的原理方程。对EIRP测量误差进行了分析，结果表明其均方根误差≤±0.452 dB。最后给出了某工程应用的S波段相控阵天线的EIRP测量结果，测量结果同理论预算基本吻合。

关键词： 远场直接法； 有源相控阵； EIRP测量； 误差分析

中图分类号： TN820?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）17?0072?02

Abstract： The principle and procedure of far?field direct method to measure EIRP of active phased?array antenna are described simply in this paper. The principle equation of measuring EIRP is derived. The error of EIRP measurement is analyzed. The results show that RMS error of EIRP measurement is less than or equal to ±0.33 dB. The measured result of EIRP for a S?band active phased?array antenna is given. The result agrees basically with the theoretical calculation result.

Keywords： far?field direct method； active phased array； EIRP measurement； error analysis

0 引 言

EIRP（Equivalent Isotropic Radiated Power，等效全向辐射功率）是有源相控阵天线系统的重要性能指标之一，它等于天线发射功率与发射增益的乘积。EIRP测量的常用方法是通过分别测量天线发射功率和发射增益，从而计算出EIRP的大小[1?2]。但是对于有源相控阵天线，天线单元的射频T/R组件与天线单元是集成在一起的，单独测量相控阵天线发射净功率和天线阵的增益是很困难的[3?6]。为此，我们提出了室外远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的方法，并给出了工程测量实例。实践证明，该方法是切实可行的，在实际工程测量中值得推广和应用。

1 测量原理和方法

4 结 语

随着有源相控阵天线技术的发展，相控阵天线校准和测量技术面临着挑战，传统的天线测量技术无法满足有源相控阵天线测试的需求。本文论述了室外远场直接法测量有源相控阵天线EIRP值的原理方法，推导出测量的原理方程；分析了远场法测量EIRP误差，其均方根误差小于或等于±0.452 dB；给出了工程测量实例，实测结果同理论预测结果吻合很好。实践证明，该方法是切实可行的，在有源相控阵天线EIRP 测量中，值得推广和应用。

参考文献

[1] 殷琪.卫星通信系统测试[M].北京：人民邮电出版社，1997.

[2] MIRSHAFIEI M， ABTAHI M， LAROCHELLE S et al. Wideband antenna EIRP measurements for various UWB waveforms [C]// Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Ultrea?wideband. Hannover： IEEE， 2008： 125?128.

[3] 孟明霞，丁晓磊，丁克乾，等.低副瓣有源相控阵天线测试方法研究[J].遥控遥测，2011，32（4）：55?60.

[4] 李宏，薛冰，杨英科.相控阵天线的测试技术[J].中国测试技术，2003（5）：10?13.

[5] 李为玉.有源相控阵天线发射方向图测试简易方法[J].现代电子技术，2012，35（15）：95?96.

[6] 邱天，蔡兴雨.相控阵天线方向图远场测试方法研究[J].火控雷达技术，2008，37（2）：47?50.

[7] 毛乃宏.天线测量手册[M].北京：国防工业出版社，1987.

[8] INTELSAT SSOG 210. Earth station verification tests [S]. [S.l.]： INTELSAT， 2002.

[9] 秦顺友，杨可忠，陈辉.不同极化天线增益测量技术[J].电子测量与仪器学报，2003，17（1）：7?11.

[10] 秦顺友，许德森.卫星通信地面站天线工程测量技术[M].北京：人民邮电出版社，2006.

摘 要： 简述了远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的原理方法，推导出EIRP测量的原理方程。对EIRP测量误差进行了分析，结果表明其均方根误差≤±0.452 dB。最后给出了某工程应用的S波段相控阵天线的EIRP测量结果，测量结果同理论预算基本吻合。

关键词： 远场直接法； 有源相控阵； EIRP测量； 误差分析

中图分类号： TN820?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）17?0072?02

Abstract： The principle and procedure of far?field direct method to measure EIRP of active phased?array antenna are described simply in this paper. The principle equation of measuring EIRP is derived. The error of EIRP measurement is analyzed. The results show that RMS error of EIRP measurement is less than or equal to ±0.33 dB. The measured result of EIRP for a S?band active phased?array antenna is given. The result agrees basically with the theoretical calculation result.

Keywords： far?field direct method； active phased array； EIRP measurement； error analysis

0 引 言

EIRP（Equivalent Isotropic Radiated Power，等效全向辐射功率）是有源相控阵天线系统的重要性能指标之一，它等于天线发射功率与发射增益的乘积。EIRP测量的常用方法是通过分别测量天线发射功率和发射增益，从而计算出EIRP的大小[1?2]。但是对于有源相控阵天线，天线单元的射频T/R组件与天线单元是集成在一起的，单独测量相控阵天线发射净功率和天线阵的增益是很困难的[3?6]。为此，我们提出了室外远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的方法，并给出了工程测量实例。实践证明，该方法是切实可行的，在实际工程测量中值得推广和应用。

1 测量原理和方法

4 结 语

随着有源相控阵天线技术的发展，相控阵天线校准和测量技术面临着挑战，传统的天线测量技术无法满足有源相控阵天线测试的需求。本文论述了室外远场直接法测量有源相控阵天线EIRP值的原理方法，推导出测量的原理方程；分析了远场法测量EIRP误差，其均方根误差小于或等于±0.452 dB；给出了工程测量实例，实测结果同理论预测结果吻合很好。实践证明，该方法是切实可行的，在有源相控阵天线EIRP 测量中，值得推广和应用。

参考文献

[1] 殷琪.卫星通信系统测试[M].北京：人民邮电出版社，1997.

[2] MIRSHAFIEI M， ABTAHI M， LAROCHELLE S et al. Wideband antenna EIRP measurements for various UWB waveforms [C]// Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Ultrea?wideband. Hannover： IEEE， 2008： 125?128.

[3] 孟明霞，丁晓磊，丁克乾，等.低副瓣有源相控阵天线测试方法研究[J].遥控遥测，2011，32（4）：55?60.

[4] 李宏，薛冰，杨英科.相控阵天线的测试技术[J].中国测试技术，2003（5）：10?13.

[5] 李为玉.有源相控阵天线发射方向图测试简易方法[J].现代电子技术，2012，35（15）：95?96.

[6] 邱天，蔡兴雨.相控阵天线方向图远场测试方法研究[J].火控雷达技术，2008，37（2）：47?50.

[7] 毛乃宏.天线测量手册[M].北京：国防工业出版社，1987.

[8] INTELSAT SSOG 210. Earth station verification tests [S]. [S.l.]： INTELSAT， 2002.

[9] 秦顺友，杨可忠，陈辉.不同极化天线增益测量技术[J].电子测量与仪器学报，2003，17（1）：7?11.

[10] 秦顺友，许德森.卫星通信地面站天线工程测量技术[M].北京：人民邮电出版社，2006.