IEEE天綫近場測量推薦實施標準 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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武建華，王正鵬 著

圖書標籤:

• IEEE標準
• 天綫測量
• 近場測量
• 電磁兼容
• 測試方法
• 無綫通信
• 射頻
• 微波技術
• 標準規範
• 測量技術

店鋪： 華文京典專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118108590

商品編碼：29572913242

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2016-05-01

基本信息

書名：IEEE天綫近場測量推薦實施標準

定價：128.00元

作者：武建華,王正鵬

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2016-05-01

ISBN：9787118108590

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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電磁輻射（天綫）與散射（雷達與隱身）領域的近場研究，具有很高的理論意義和工程價值。國際上天綫近場測量技術研究*早可溯源到20世紀50年代，以滿足相控陣雷達及天綫罩等裝備的發展需要。曆經近60多年的技術進步，發展齣瞭平麵、柱麵和球麵等近場掃描形式，以滿足各種電磁輻射測試與調試的工程需求。1988年美國國傢標準局的Barird和佐治亞工學院的Joy在IEEE Transactions on Antennas and Propagation專刊上分彆迴顧瞭天綫近場測量技術的發展史，標誌著近場測量技術的成熟。之後又經20餘年的完善，2012年天綫測量技術協會（Antenna Measurement Techniques Association，AMTA）組織並發布瞭IEEE Remended Practice for Near-Field Antenna Measurements（IEEE天綫近場測量推薦實施標準），譯者有幸在AMTA 2012年會現場見證瞭來自美國國傢標準局（NIST）的Michael Francis宣布IEEE Std 1720TM一2012的發布。
　　輻射測量是散射測量的基礎，而電磁散射近場測量具有更為重大的潛在應用價值。譯者長期從事緊縮場研究，有著電磁輻射與散射測量一綫工作的經曆，對近場問題的關注也源於緊縮場應用、檢測與誤差校正等的研究。為瞭進一步推動我國電磁測量基礎技術與應用的發展，服務於我國軍事和民用裝備的研製，譯者引進與翻譯瞭《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》，書中涵蓋瞭平麵、柱麵和球麵近場測量基本理論與工程應用、掃描探頭以及不確定度分析等內容，對我國新一代雷達天綫、射頻隱身和無綫通信等領域的天綫測量研究人員有的參考價值。　　電磁輻射（天綫）與散射（雷達與隱身）領域的近場研究，具有很高的理論意義和工程價值。國際上天綫近場測量技術研究*早可溯源到20世紀50年代，以滿足相控陣雷達及天綫罩等裝備的發展需要。曆經近60多年的技術進步，發展齣瞭平麵、柱麵和球麵等近場掃描形式，以滿足各種電磁輻射測試與調試的工程需求。1988年美國國傢標準局的Barird和佐治亞工學院的Joy在IEEE Transactions on Antennas and Propagation專刊上分彆迴顧瞭天綫近場測量技術的發展史，標誌著近場測量技術的成熟。之後又經20餘年的完善，2012年天綫測量技術協會（Antenna Measurement Techniques Association，AMTA）組織並發布瞭IEEE Remended Practice for Near-Field Antenna Measurements（IEEE天綫近場測量推薦實施標準），譯者有幸在AMTA 2012年會現場見證瞭來自美國國傢標準局（NIST）的Michael Francis宣布IEEE Std 1720TM一2012的發布。
　　輻射測量是散射測量的基礎，而電磁散射近場測量具有更為重大的潛在應用價值。譯者長期從事緊縮場研究，有著電磁輻射與散射測量一綫工作的經曆，對近場問題的關注也源於緊縮場應用、檢測與誤差校正等的研究。為瞭進一步推動我國電磁測量基礎技術與應用的發展，服務於我國軍事和民用裝備的研製，譯者引進與翻譯瞭《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》，書中涵蓋瞭平麵、柱麵和球麵近場測量基本理論與工程應用、掃描探頭以及不確定度分析等內容，對我國新一代雷達天綫、射頻隱身和無綫通信等領域的天綫測量研究人員有的參考價值。
　　由於譯者水平有限，書中難免會有錯誤與不妥之處，敬請讀者指正。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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精確緻遠：天綫近場測量原理與實踐 引言 在無綫通信、雷達探測、射電天文學以及日益興盛的物聯網等領域，天綫的性能至關重要。天綫作為信號的發射與接收的關鍵器件，其輻射特性直接決定瞭係統的通信效率、覆蓋範圍和精確度。而對天綫進行準確的測量，尤其是近場區域的測量，是理解和優化其性能的基石。本文旨在深入探討天綫近場測量的基本原理、關鍵技術、典型應用以及在實際操作中需要注意的事項，為相關領域的研究人員、工程師和技術愛好者提供一份詳實而富有洞察力的參考。 第一章：天綫輻射特性基礎 在深入近場測量之前，我們有必要迴顧天綫輻射特性的基本概念。 輻射場區域劃分： 近場區（Near-Field Region）： 緊鄰天綫口麵，場強與距離成反比（或更復雜關係），場分布與天綫形狀和電流分布密切相關，相位變化迅速，是天綫輻射特性的“原始”錶現。通常定義為距離小於 $2D^2/lambda$ 的區域，其中 $D$ 是天綫的最大尺寸，$lambda$ 是工作波長。 菲涅耳區（Far-Field Region / Fraunhofer Region）： 距離天綫較遠，場強與距離成 $1/sqrt{r}$ 的關係，場分布相對穩定，與天綫形狀的關係簡化。定義為距離大於 $2D^2/lambda$ 的區域。 遠場區（Far-Field Region）： 距離天綫非常遠，場強與距離成 $1/r$ 的關係，場分布不再隨距離變化，隻與角度有關。 關鍵輻射參數： 方嚮圖（Radiation Pattern）： 描述天綫在空間各個方嚮上輻射能量的相對強度分布。通常分為全嚮圖（omnidirectional）、定嚮圖（directional）和偶極子圖（dipole pattern）等。 增益（Gain）： 天綫在特定方嚮上輻射能量的能力與理想全嚮天綫的比值，是衡量天綫定嚮能力的重要指標。 效率（Efficiency）： 天綫將輸入功率轉換為輻射功率的程度，包括歐姆損耗、介質損耗等。 極化（Polarization）： 電場矢量在空間傳播過程中隨時間變化的軌跡，如綫極化、圓極化、橢圓極化等。 帶寬（Bandwidth）： 天綫在指定性能指標（如增益、方嚮圖、阻抗匹配）滿足要求時的頻率範圍。 第二章：近場測量原理 近場測量之所以重要，在於它能夠獲取天綫在近距離區域的詳細場分布信息，從而通過數學變換推導齣遠場特性。 惠更斯原理與基爾霍夫積分定理： 惠更斯原理認為，波前的每一點都可以看作一個新的子波源，這些子波源發齣的子波在傳播一段時間後形成的包絡就是新的波前。 基爾霍夫積分定理則將近場區域的場分布與遠場區域的輻射場聯係起來。通過測量天綫近場區域（通常是一個封閉麯麵）的電磁場（幅度與相位），可以利用積分方程計算齣任意遠場方嚮上的輻射場。 近場測量技術分類： 近場平麵測量（Planar Near-Field Measurement）： 在一個二維平麵上（通常是天綫口麵的平行平麵）掃描一個已知探針天綫，獲取該平麵上的幅度與相位數據。這種方法適閤測量平麵波導天綫、喇叭天綫等。 近場球麵測量（Spherical Near-Field Measurement）： 在以被測天綫為中心的球麵上掃描探針天綫。這種方法適用於測量各種形狀和尺寸的天綫，特彆是大型、復雜的天綫，如拋物麵天綫。 近場柱麵測量（Cylindrical Near-Field Measurement）： 在以被測天綫為中心的柱麵上掃描探針天綫。這種方法介於平麵和球麵測量之間，在某些特定場景下具有優勢。 探針天綫（Probe Antenna）： 探針天綫的選擇至關重要，它需要具有良好的方嚮性，並且其自身的輻射場需要能被精確地建模。 探針天綫的尺寸應遠小於被測天綫口麵尺寸，以確保其在被測天綫近場區域內近似為一個點源，並盡量減小對被測天綫場分布的影響。 探針天綫的極化需要與被測天綫的待測極化相匹配，或能夠通過數學變換進行解耦。 第三章：近場測量係統與流程 一個典型的近場測量係統由以下幾個關鍵部分組成： 被測天綫（Antenna Under Test, AUT）： 待進行測量的天綫。 探針天綫（Probe Antenna）： 用於探測被測天綫近場區域電磁場的已知天綫。 掃描係統（Scanning System）： 精確控製探針天綫在預定軌跡上移動的機械裝置，通常包括直綫導軌、鏇轉颱等，並配備高精度編碼器。 信號源與接收機（Signal Source and Receiver）： 提供激勵信號給被測天綫，並接收探針天綫感應到的信號。通常需要高穩定性、低噪聲的信號源和具有高動態範圍、高精度相位測量能力的接收機（如矢量網絡分析儀 VNA）。 數據采集與處理係統（Data Acquisition and Processing System）： 負責采集掃描過程中探針天綫接收到的幅度與相位數據，並利用數學算法（如傅裏葉變換、FFT、Hankel變換等）將近場數據轉換成遠場參數。 測量流程一般包括： 1. 係統校準： 對信號源、接收機、掃描係統以及探針天綫進行精確校準，消除係統誤差。 2. 探針補償： 確定探針天綫的輻射特性，並對其影響進行補償，以獲得更準確的近場數據。 3. 數據采集： 按照預定的掃描軌跡，采集不同位置的幅度與相位數據。 4. 近場到遠場變換： 利用特定的數學算法，將采集到的近場數據轉換成天綫的遠場方嚮圖、增益等參數。 5. 結果分析與評估： 對轉換後的遠場數據進行分析，評估天綫性能，並與設計指標進行對比。 第四章：近場測量中的關鍵技術與挑戰 高精度定位與掃描： 探針天綫的定位精度直接影響測量的準確性。微小的定位誤差在近場區域會被放大，導緻遠場結果的偏差。 幅度與相位測量精度： 近場測量對相位測量尤為敏感。微小的相位誤差可能導緻遠場方嚮圖的形狀發生顯著變化。 探針天綫的雜散輻射與耦閤： 探針天綫本身的輻射可能會乾擾被測天綫的近場區域，而探針與被測天綫之間也可能存在電磁耦閤，需要進行有效的補償。 數據處理算法的選取與優化： 不同的近場測量技術需要不同的數學變換算法，算法的效率和精度直接影響測量結果。 環境因素的影響： 溫度、濕度、氣壓以及周圍的電磁環境都可能對測量結果産生影響，需要采取相應的控製措施。 被測天綫架設與支撐： 被測天綫的架設方式需要盡量減小對近場區域電磁場的影響，例如使用低介電常數、低損耗的支撐材料。 第五章：近場測量在不同領域的應用 通信天綫： 優化手機、基站、衛星通信天綫等的設計，提高通信質量和覆蓋範圍。 雷達係統： 精確測量雷達天綫的波束寬度、旁瓣電平等參數，提升雷達的探測精度和抗乾擾能力。 射電天文學： 評估射電望遠鏡的性能，確保其能夠捕捉到微弱的天文信號。 導航與定位： 確保GPS、北鬥等導航係統天綫的可靠性和精度。 電磁兼容（EMC）測試： 評估電子設備的天綫輻射是否符閤EMC標準，防止電磁乾擾。 射頻識彆（RFID）係統： 優化RFID讀寫器和標簽天綫的性能，提高識彆距離和準確性。 第六章：近場測量注意事項與最佳實踐 明確測量目的： 在開始測量前，應明確需要測量哪些參數，並根據測量目的選擇閤適的測量技術和係統。 周密的實驗設計： 閤理規劃掃描區域、掃描密度、探針類型和方嚮，以及校準步驟。 精確的係統校準與維護： 定期對測量設備進行校準和維護，確保其性能穩定。 充分的探針補償： 準確建模探針天綫的場分布，並對其影響進行有效的補償。 關注相位測量精度： 采用高精度、低噪聲的相位測量設備，並采取措施減小相位誤差。 優化數據處理算法： 根據測量數據特點，選擇或開發高效、精確的近場到遠場變換算法。 控製環境因素： 在溫濕度穩定的環境中進行測量，並盡量屏蔽外部電磁乾擾。 對結果進行驗證： 必要時，可以通過遠場測量或其他方式對近場測量結果進行驗證。 理解測量局限性： 認識到任何測量方法都存在一定的局限性，並對其結果進行閤理的解讀。 結論 天綫近場測量作為一種強大的天綫性能評估技術，在現代無綫技術的發展中扮演著不可或缺的角色。通過深入理解其基本原理，掌握先進的測量技術，並遵循最佳實踐，我們可以更精確地評估和優化天綫性能，從而推動無綫通信、雷達、射電科學等領域的持續進步。本文希望能夠為讀者提供一個全麵而深入的視角，激發更多對天綫近場測量技術的探索與實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容之詳盡，簡直超齣瞭我的預期。我之前在工作中曾遇到過一個復雜的天綫係統集成項目，其中涉及多種不同類型的天綫，需要在緊湊的空間內進行近場參數評估。當時我們走瞭不少彎路，因為缺乏一個統一、規範的測量實施標準。《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》的齣現，恰好解決瞭這個難題。它不僅僅是針對單一類型的近場測量，而是全麵涵蓋瞭平麵、柱麵、球麵等多種測量構型，並且針對每種構型都給齣瞭詳細的實施建議，包括場地要求、探頭選擇、掃描參數設置、數據采集頻率等。最讓我印象深刻的是，書中還探討瞭如何處理復雜目標物體的近場測量，例如大型天綫陣列或者包含非理想材料的結構。它提供瞭相關的數值模擬與實際測量相結閤的方法，以及如何進行有效的數據融閤，以獲得更全麵、更準確的天綫性能評估。讀完這本書，我感覺自己對於如何在一個復雜的工程項目中，高效、準確地完成近場測量有瞭全新的認識和信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！我一直對天綫技術感興趣，尤其是在實際應用中，但往往很多理論書籍在動手實踐方麵顯得有些空泛。這本書卻完全不同，它深入淺齣地講解瞭天綫近場測量的每一個細節，從基礎原理到具體的實施步驟，都梳理得井井有條。最讓我印象深刻的是，它不僅僅停留在理論層麵，而是提供瞭大量實際操作的指導和建議。比如，在設備的選擇和校準方麵，書中給齣瞭非常詳盡的列錶和圖示，讓我能夠清晰地瞭解不同設備的功能和適用場景。而且，它還詳細介紹瞭各種測量環境的優缺點，以及如何在實際操作中剋服環境乾擾。我尤其喜歡書中關於數據分析和報告撰寫的章節，這部分內容對於將測量結果轉化為有用的信息至關重要。書中提供瞭多種數據處理方法，並配以實際案例，讓我能夠更好地理解如何從原始數據中提取關鍵參數，並以專業的方式呈現齣來。讀完這本書，我感覺自己在天綫近場測量方麵不再是門外漢，而是有瞭一套完整的知識體係和實踐方法論。這對於我未來進行天綫設計和測試工作，無疑是巨大的助力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的天綫工程師，我一直在尋找一本能夠真正指導實際操作的標準。市麵上關於天綫測量的書籍不少，但大多數都停留在理論講解，對於如何在實際環境中執行精確測量，卻很少有詳細的指導。《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》這本書，可以說填補瞭這一空白。它不僅僅是一本理論讀物，更像是一本實踐手冊，將復雜的近場測量流程拆解成易於理解的步驟。書中對不同測量技術（如平麵、柱麵、球麵近場）的適用條件、優缺點以及詳細的實施要點進行瞭深入闡述。我特彆欣賞它在“設備準備與校準”部分提供的細緻指導，這對於保證測量結果的準確性至關重要。書中對各種探頭、定位係統、數據采集器的選擇和配置都有詳細的建議，並且強調瞭校準的重要性，給齣瞭多種校準方法和注意事項。此外，關於“測量數據處理與分析”的章節，也為工程師提供瞭係統性的解決方案，如何從海量的測量數據中提取齣關鍵的天綫參數，如方嚮圖、增益、極化等，並提供瞭數據後處理的常用算法和技巧，這對於快速完成測量報告非常有幫助。這本書的實用性極強，能夠幫助工程師有效地解決實際測量中遇到的各種問題。

評分☆☆☆☆☆

對於從事射頻工程領域多年的我來說，精準高效的天綫測量是工作的重中之重。《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》這本書，簡直是為我們量身打造的指南。它沒有浮誇的理論，而是直擊核心，將近場測量的“痛點”一一擊破。書中關於“測量誤差分析與補償”的章節，對我來說尤其有價值。它詳細闡述瞭各種可能影響測量精度的因素，包括設備本身的固有誤差、環境乾擾、探頭特性以及數據處理過程中的近似等，並提供瞭相應的量化分析方法和補償策略。我曾遇到的一個問題是，不同批次生産的天綫，在近場測量時齣現瞭微小的方嚮圖差異，卻難以精確歸因。這本書提供的誤差分析框架，幫助我係統地梳理瞭可能的原因，並找到瞭更有效的校準方法來減小這些差異。此外，書中關於“測量不確定度評估”的部分，也為我撰寫詳細的測量報告提供瞭科學的依據，能夠更具說服力地呈現我的測量結果。總而言之，這本書不僅僅是技術指導，更是提升測量能力、確保項目質量的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對無綫通信領域抱有濃厚興趣的學生，在學習過程中，對天綫近場測量這個概念一直感到有些模糊。直到我接觸到《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》，纔真正打開瞭我的視野。這本書以非常嚴謹的態度，係統地介紹瞭近場測量的基本原理、理論基礎以及在不同應用場景下的具體實施方法。書中詳細解釋瞭近場測量與遠場測量的區彆，以及為什麼在某些情況下需要采用近場測量技術。它還深入剖析瞭平麵、柱麵和球麵近場測量方法的優缺點，並為讀者提供瞭如何根據具體需求選擇最閤適測量方法的指導。我尤其喜歡書中關於“測量係統的建立與配置”部分的講解，它循序漸進地引導讀者瞭解如何搭建一個完整的近場測量係統，包括探頭、轉颱、數據采集設備以及控製軟件等。書中提供瞭大量的示意圖和流程圖，讓我能夠清晰地理解各個組件的功能和相互配閤關係。此外，書中還對測量誤差的來源和控製方法進行瞭詳盡的分析，這對於提高測量精度至關重要。讀完這本書，我對天綫近場測量有瞭更深刻的理解，為我未來深入研究天綫技術奠定瞭堅實的基礎。