西南交大-天线测量与微波测量课件222

1、微波测量与天线测量微波测量与天线测量(1)1.5 1.5 选取最小测试距离的准则选取最小测试距离的准则一、入射场不同相造成的误差一、入射场不同相造成的误差rmaxdDR待测天线口面上的最大波程差为rmax=R2+(d+D)/221/2-R微波测量与天线测量微波测量与天线测量(2)式中 d辅助发射天线口径面的最大线尺寸D待测天线口径面的最大线尺寸R收、发天线之间的距离由此最大波程差引起的最大相差为max=2 rmax=2 R2+(d+D)/22-R= R1+(d+D)/(2R)2-1 2 (d+D)2 4R 即 R(d+D)24max微波测量与天线测量微波测量与天线测量(3)当 max=/8 时

2、,则 R=2(d+D)2当 Dd时, R2D2/ 入射场相位不均匀不仅会给方向图测量带来误差,同时也会给增益测量带来误差。所造成的后果是后果是: :方向图的零值点变浅,副瓣电平抬高。二、入射场横向幅度不均匀的影响二、入射场横向幅度不均匀的影响 入射场在待测天线孔面上幅度的不均匀性，它包括两个方面的内容：一是沿孔径平面内的横向幅度一是沿孔径平面内的横向幅度的不均匀性；另一个是沿收、发天线连线方向的纵的不均匀性；另一个是沿收、发天线连线方向的纵向幅度的不均匀性。向幅度的不均匀性。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(4) 入射场横向幅度的不均匀会使测得的入射场横向幅度的不均匀会使测得的主瓣稍微变宽

3、，旁瓣电平下降，增益值偏低。dDRo23dB2D入射场横向幅度不均匀微波测量与天线测量微波测量与天线测量(5)为了使入射场横向幅度在待测天线口径面上均匀,要求2DD 故 2DD/R 即要求 (D/R)E2)或者 L=20lg(E2/E1)1 (dB) (E2E1)(注注:E2与E1同相时取“+”,反相时取“-”) 如果改变待测天线与辅助天线之间的距离,采用接收信号的最大值和最小值(同一方位角同一方位角)的算术平均值的方法,也可以减小或消除在测量副瓣电平时由于周围物体反射所造成的误差。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(85)二、方向图角度测量误差二、方向图角度测量误差引起方向图角度测量误差的

4、主要因素有三种： （1）由角度测量装置（即转台）产生的角度误差， 用1表示； （2）由功率测量不精确而产生的角度误差，用2表示； （3）由于待测天线相位中心与转台转轴不重合而产生的角度误差，用3表示。 1和2是随机的，且相互独立，3是系统误差，是固定的。所以总的角度误差为：微波测量与天线测量微波测量与天线测量(86)=(1)2+(2)21/2+31一般是已知的，故只讨论2和3的计算。1、角误差2的计算:设功率方向图函数为 ()=p()/pm 式中，p()和pm分别表示天线在任意方向和主瓣最大辐射方向上单位立体角的功率。由此得2=()d dp()/pm(1)式中()=p()/pm是功率比测量误差

5、；是功率方向图函数的导数。dd p()/pm =d()d微波测量与天线测量微波测量与天线测量(87) 如果已知功率方向图函数及其导数，并求出功率比测量误差()后，就可求出2功率比测量误差功率比测量误差()()的计算的计算: : 如果采用平方律检波电表直接指示，则功率方向图函数可表示为:p()/pm=(Q/Qm) 式中，Qm和Q是主瓣最大辐射方向和给定电平方向上电表的指示。 而在主瓣最大辐射方向和给定电平方向的功率测量误差是随机的，因此按平方律合成即 微波测量与天线测量微波测量与天线测量(88)p()/pm= Q2+ Q21/2 (Q/Qm)Qm(Q/Qm)Q=(Q/Qm)1/Qm2+1/Q21

6、/2Q =p()/pm1/Qm2+1/Q21/2Q (2)式中Q是电表读数误差。如果用衰减器测量，则功率方向图函数由下式确定p()/pm=10-(Am-A)/10 式中Am和A分别为在功率方向图主瓣最大辐射方向和给定电平方向上衰减器的读数。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(89) 故p()/pm= A2+ A21/2 p()/pmAmAp()/pm=0.326p()/pmA(3)式中A为衰减器的读数误差的分贝数。2、角误差3的计算:Rd 3 33 3A A1 1 A A1 1 A A2 2 o o转轴偏离相位中心产生的误差转轴偏离相位中心产生的误差微波测量与天线测量微波测量与天线测量(90

7、) 设安装在转台上的天线的实际相位中心位于o点，而天线转轴偏离相位中心的距离为d。=+3 式中3是由于天线转轴偏离相位中心所产生的角度误差。当Rd 时，由图中几何关系可知Rsin(3)=dsinsin(3)=(d/R)sin当3很小时，有3(d/R)sin(4)三、方向图测量的其它误差三、方向图测量的其它误差微波测量与天线测量微波测量与天线测量(91)第四章第四章 增益测量增益测量4.1 4.1 概述概述 天线的方向增益(通常称方向性系数)是表征天线所辐射的能量在空间分布情况的量，其定义为在相同辐射功率情况下，该天线的辐射强度p(,)与平均辐射强度p0之比，即D(,)=p(,)/p0 (相同辐

8、射功率) (1) 亦可写为 D(,)=E2(,)/E02 (相同辐射功率) (2)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(92) 式中E(,)是该天线在(,)方向某点产生的场强,E0是点源天线在同一点产生的场强。 另外,方向性系数也可以定义为在(,)方向产生相同电场强度的条件下,点源天线的总辐射功率POT与该天线的总辐射功率PT(,)之比,即D(,)=POT/PT(,) (相同电场强度)(3) 一般情况均指最大辐射方向的方向性系数,因此以上三个定义式可写为 Dm=pm/p0=Em2/E02 (相同辐射功率) =POT/PmT (相同电场强度) (4)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(93)功

9、率增益(通常称为增益系数)的定义式为G(,)=E2(,)/E02 (相同输入功率) (5)或 G(,)=P0in/Pin(,)(相同电场强度) (6) 式中,P0in和Pin(,)分别是点源天线和该天线的输入功率。天线最大辐射方向的增益为Gm=Em2/E02 (相同输入功率) =P0in/Pinm (相同电场强度) (7)将上式变形则有微波测量与天线测量微波测量与天线测量(94)Gm=P0inPinm=P0inP0TP0TPinm=POinP0TP0TPmTPmTPinm=(1/0)DmA (8)式中，0和A分别是点源天线和某天线的效率。 规定点源天线的效率0=1，并且一般谈及天线方一般谈及天

10、线方向性系数和增益系数均指最大辐射方向向性系数和增益系数均指最大辐射方向，为简化书写，将下标“m”去掉，于是上式就变形为： G=AD (9) 即天线的增益系数等于天线的效率与方向性系数之积。测增益的基本方法有两大类：比较法和绝对法。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(95)4.2 4.2 弗利斯能量弗利斯能量(Friis)(Friis)传输公式传输公式oxyzPinTPryxzor 收、发天线的相关坐标收、发天线的相关坐标微波测量与天线测量微波测量与天线测量(96) 如上图示，令发射天线的输入功率为PinT，效率为，则辐射功率为 PT=PinT (10)于是,辐射功率PT在接收天线处产生的功

11、率密度为p= PTDT(,)/(4r2) (11) 式中,DT(,)是发射天线在(,)方向的方向性系数。 如果接收天线对入射场的极化是匹配的,则接收天线的输出功率为微波测量与天线测量微波测量与天线测量(97) 式中,Se是接收天线的有效面积,它与接收天线增益有如下关系Se=Gr(,)2/(4) (13) (注注: Gr(,)是接收天线在(,)方向的增益系数)将式(11)和式(13)代入式(12)得:Pr=PTDT(,)Gr(,)(/(4r)2 =PinTDT(,)Gr(,)(/(4r)2Pr=pSe (12)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(98) Pr=PinTGT(,)Gr(,)(/(

12、4r)2 (14) 上式就是弗利斯(Friis)能量传输公式(注注:它是在两它是在两天线极化匹配天线极化匹配; ;无电失配损耗无电失配损耗; ;在自由空间传输条件下在自由空间传输条件下得出得出的的)。 如果发射天线和接收天线均以最大增益方向对准,则上式可写为Pr=PinTGTGr(/(4r)2 (15)又 G(,)=D(,)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(99)4.3 4.3 比较法测天线增益比较法测天线增益 比较法是将待测天线与一已知增益的标准天线进行是将待测天线与一已知增益的标准天线进行比较而测得其增益值的比较而测得其增益值的。G=Gs(Ps/P) (相同电场强度) (16)( Gs

13、=Poin/Ps G=Poin/P G/Gs=Ps/P) 式中,Ps和P分别是标准天线和待测天线的输入功率(相同电场强度)。 设标准天线增益为Gs,待测天线增益为G,则二者之间的关系为:微波测量与天线测量微波测量与天线测量(100)或 G=Gs(E2/Es2) (相同输入功率) (17)(Gs=Es2/Eo2 G=E2/Eo2 G/Gs=E2/Es2 ) 式中,Es和E分别是标准天线和待测天线辐射的电场的强度(相同输入功率)。(注注:在(16)和(17)式中均省掉了各量的下标“m”)一、标准天线和待测天线作发射一、标准天线和待测天线作发射1、相对功率法(相同电场强度)微波测量与天线测量微波测量

14、与天线测量(101)振荡器可变衰减器匹配器功率计标准天线待测天线匹配器辅助天线检波器指示器待测天线作发射测量增益方框图待测天线作发射测量增益方框图测试步骤如下：测试步骤如下： （1）将标准天线接入发射端，并调整匹配，使输出功率最大；微波测量与天线测量微波测量与天线测量(102) （2）将辅助天线接入接收端，并使其最大辐射方向与发射天线的最大辐射方向对准； （3）调节可变衰减器，使接收端指示器指示适当的值A，计下功率计读数Ps； （4）将标准天线取下，接待测天线，再次调整匹配，使输出功率最大； （5）改变可变衰减器，使接收端指示器仍保持原先读数A，计下功率计读数P； （6）将测得结果和已知的标准

15、天线增益Gs代入式G=Gs(Ps/P)，就求得了待测天线的增益。 微波测量与天线测量微波测量与天线测量(103)2、相对场强法(相同输入功率)仍采用上图所示测试电路，测试步骤如下测试步骤如下：（1）、（2）同前； （3）调节可变衰减器，使功率计为适当读数P，记下此时接收端指示器读数Es； （4）取下标准天线，换接待测天线，调整匹配，使功率输出最大； （5）改变可变衰减器，使功率计读数仍保持原先的读数P，记下接收端指示器读数E；微波测量与天线测量微波测量与天线测量(104) （6）将测试结果及已知标准天线增益Gs代入式 G=Gs(E2/Es2)，就求得了待测天线的增益。(注注：若指示器指示的是电

16、压，则G=Gs(U2/Us2)，若指示器指示的是电流，且检波器的检波律为平方律时，则G=Gs(I/Is)二、标准天线和待测天线作接收二、标准天线和待测天线作接收1、相对功率法(相同电场强度)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(105)可变衰减器标准天线匹配器检波器指示器待测天线作接收测量增益方框图待测天线作接收测量增益方框图振荡器匹配器功率计待测天线辅助天线衰减器测试步骤如下：测试步骤如下： （1）将辅助天线接入发射端，调整匹配，使输出功率最大；微波测量与天线测量微波测量与天线测量(106) （2）将标准天线接入接收端，让收、发天线最大辐射方向对准，并调整匹配，使指示器读数最大； （3）调节

17、可变衰减器，使指示器指示某一适当值A，记下可变衰减器读数N1； （4）取下标准天线，换接待测天线，调整匹配，使指示器指示最大； （5）再调节可变衰减器，使指示器读数仍保持先前的A，记下可变衰减器读数N2；微波测量与天线测量微波测量与天线测量(107) （6）将测试结果及标准天线增益值Gs代入式G=Gs(Ps/P)，就求得待测天线的增益。如果N1、N2读数为分贝，则G(dB)=Gs(dB)+N2(dB)-N1(dB)，或者G=Gs10(N2-N1)/10(倍)。2、相对场强法(相同输入功率)仍采用上图所示测试电路，测试步骤如下测试步骤如下：（1）、（2）同前； （3）调节可变衰减器，使指示器读数

18、为某一适当值Es；微波测量与天线测量微波测量与天线测量(108)（4）取下标准天线，接待测天线，调整匹配，使指示器读数最大且记下其读数E；（5）将测试结果及标准天线增益值Gs代入G=Gs(E2/Es2)，便求得待测天线增益。三、注意事项三、注意事项为了得到良好的测试精度，必须注意以下事项：（1）收、发天线间距离必须满足远场条件；（2）尽量避免周围物体、地面的影响；（3）收、发设备与天线阻抗应良好匹配，且收、发天线间极化也应匹配；微波测量与天线测量微波测量与天线测量(109) （4）待测天线与标准天线增益相差较大(即孔径相差较大)时(一般应控制在20dB以内) ，换接天线时应使它们的相位中心在同

19、一位置上； （5）为了防止外来干扰信号，信号源可加调制，接收端可用测试接收设备。4.4 4.4 标准增益天线标准增益天线一、概述一、概述标准增益天线应具备以下特性：（1）天线的增益应当精确已知；微波测量与天线测量微波测量与天线测量(110)（2）天线的结构简单牢固； （3）天线应当为线极化。在某些应用中，也可以是园极化，但必须同时具备两个园极化天线，一个左旋园极化，另一个右旋园极化，不管是线极化还是园极化，极化纯度都要尽可能的高。二、二、E E面张开扇形喇叭天线面张开扇形喇叭天线LEE EbaE面扇形喇叭面扇形喇叭其增益值计算公式为:GE=60 a LEbC2(w)+S2(w)微波测量与天线测

20、量微波测量与天线测量(111)式中,C(w)和S(w)是菲涅尔积分。C(w)=cos(x2/2)dx w0S(w)=sin(x2/2)dxw0W=b/(2LE)1/2三、三、H H面张开扇形喇叭天线面张开扇形喇叭天线E ELHbaH H面扇形喇叭面扇形喇叭微波测量与天线测量微波测量与天线测量(112)其增益值计算公式为:GH=4bLHaC(u)-C(v)2+S(u)-S(v)2式中 u=(1/2)1/2(LH)1/2/a+a/(LH)1/2v=(1/2)1/2(LH)1/2/a-a/(LH)1/2四、四、E E面、面、H H面同时张开的角锥形喇叭天线面同时张开的角锥形喇叭天线E Eba角角锥锥

21、喇喇叭叭天天线线其增益值计算公式为:G=(/32)(GH/b) (GE/a)式中 GH和GE分别是H面和E面扇形喇叭天线的增益计算公式。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(113)4.5 4.5 两相同天线法测绝对增益两相同天线法测绝对增益 根据Friis传输公式Pr=PinTGTGr(/(4r)2,如果发射和接收天线的增益相同,则有GT=Gr=(4r/)(Pr/PinT)1/2 (18)振荡器可变衰减器匹配器功率计匹配器检波器指示器功率计r两相同天线法测增益方框图两相同天线法测增益方框图微波测量与天线测量微波测量与天线测量(114)用两付相同天线测增益的具体方法如下: (1)按上图接好电路

22、,并将收、发天线最大辐射方向对准;(2)调整匹配,使收、发两端均很好匹配; (3)测取并记录发射天线的输入功率PinT和接收天线接收到的功率Pr以及收、发天线间的距离r,工作波长; (4)根据式GT=Gr=(4r/)(Pr/PinT)1/2计算求得天线增益。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(115)4.6 4.6 镜像法测绝对增益镜像法测绝对增益 镜像法镜像法是两相同天线法的一种变形,也是实现两相同天线法的具体措施。振荡器衰减器测量线匹配器待测天线(发射)镜像天线反射板RR镜像法测增益方框图镜像法测增益方框图微波测量与天线测量微波测量与天线测量(116) 如果发射天线的输入功率为PinT,

23、天线增益为G,则 根据两相同天线法的增益计算公式有:G=4(2R)/(Pr/PinT)1/2 (19) 接收功率Pr与输入功率PinT之比可用反射系数的模来表示,即=(Pr/PinT)1/2 而反射系数与驻波系数之间的关系为: =(-1)/(+1)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(117) 具体测试步骤如下: (1)不放金属反射板,调节匹配器,使天馈系统匹配良好; (2)放入金属反射板,测取驻波系数;(3)测量天线到金属反射板之间的距离R;(4)根据测试数据,由式(20)计算得到天线的增益。G=(8R/)(-1)/(+1) (20)从而得到待测天线的增益计算公式为:微波测量与天线测量微波测

24、量与天线测量(118) (2)金属反射板到天线的距离R应大于远场最小测试距离的一半; (1)金属反射板的大小至少能挡回天线方向图的全部主瓣;为了保证足够的测试精度,必须注意以下几点必须注意以下几点: (3)金属反射板应采用高导电率材料(如铜和铝等),并要有一定的光洁度。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(119)4.7 4.7 两不同天线法测绝对增益两不同天线法测绝对增益 该方法是比较法和两相同天线法的综合,其基本原理如下: 若一付天线的增益为G1,另一付天线的增益为G2(G1,G2均是待测量)。首先用比较法测得两天线增益的比值G1/G2,设G1/G2=A (21)注注：G1=G2(P2/P

25、1) 相同电场强度相同电场强度 然后用两相同天线法,将增益为G1的天线作发射,增益为G2的天线作接收,分别测出发射天线的输入微波测量与天线测量微波测量与天线测量(120)功率PinT以及接收天线所接收到的功率Pr,则根据Friis传输公式有:Pr=PinT(/(4r)2G1G2令 Pr/PinT=B=(/(4r)2G1G2 (22)联立求解式(21)和式(22)得:G2=(4r/)(B/A)1/2 (23)G1=(4r/)(AB)1/2 (24) 由此可见,只要测得上面两式等号右端各量,两付天线的增益便可计算出来。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(121)4.8 4.8 三天线法测绝对增益

26、三天线法测绝对增益 设三付天线的增益分别为G1,G2和G3,只需进行三次测量,就可求得这三个天线的增益值,其原理如下。 首先,增益为G1的天线1作发射,增益为G2的天线2作接收,则由Friis传输公式Pr=PinT (/(4r)2G1G2有G1G2=(4r/)2(Pr/PinT)12 (25) 其次,增益为G2的天线2作发射,增益为G3的天线3作接收,同理有G2G3=(4r/)2(Pr/PinT)23 (26)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(122) 最后,增益为G3的天线3作发射,增益为G1的天线1作接收,同理有G3G1=(4r/)2(Pr/PinT)31 (27) 如果在三次测量(P

27、r/PinT)的值时保持收、发天线之间的距离r以及天线的工作波长不变,那么联立求解上面三个方程,就可得到每个天线的增益值,即G1=(4r/)(Pr/PinT)12(PinT/Pr)23(Pr/PinT)311/2G2=(4r/)(Pr/PinT)12(Pr/PinT)23(PinT/Pr)311/2G3=(4r/)(PinT/Pr)12(Pr/PinT)23(Pr/PinT)311/2微波测量与天线测量微波测量与天线测量(123)4.9 4.9 增益测量的误差和修正增益测量的误差和修正 增益测量的主要误差来自两个方面： 阻抗失配和极化失配；近场效应和多径干涉。一、阻抗失配误差及修正一、阻抗失配

28、误差及修正 收、发天线之间的能量传输如下图所示。设信号源的输出功率为PA。接收机GALr发射天线接收天线PA收、发天线之间的能量传输收、发天线之间的能量传输微波测量与天线测量微波测量与天线测量(124) 送入发射天线的功率(即发射天线的实际输入功率)为：PinT=PAM1 (28)式中M1= （发射端的失配因子）（发射端的失配因子）(1-G 2)(1-A 2) 1-GA 2 送到负载的功率为：Pr=PmM2 (29)式中M2= （接收端的失配因子）（接收端的失配因子）(1-r 2)(1-L 2) 1-rL 2 Pm是接收天线和接收机均与传输线匹配时，接收天线的输出功率。微波测量与天线测量微波测

29、量与天线测量(125)如果G=L=0，则M1和M2的表达式可简化为M1=1-A 2M2=1-r 2 通过上面的讨论可知，将前面所介绍的增益计算公式中的发射天线输入功率PinT和接收天线接收功率Pr分别乘以M1和M2后，失配误差就得到了修正。而M1和M2可以通过测量复反射系数G、A、r和L而计算求得。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(126) 增益测量都是以收、发天线之间最大功率传输为基础，收发天线极化的任意不匹配，都会使传输功率减小。二、极化失配误差及修正二、极化失配误差及修正 在发射天线辐射功率一定的情况下，把极化匹配时在发射天线辐射功率一定的情况下，把极化匹配时接收天线接收之功率与极化

30、失配时接收功率之比定义接收天线接收之功率与极化失配时接收功率之比定义为极化损失，用为极化损失，用L LP P表示表示。它与收、发天线的轴比r、t和旋向有如下关系：微波测量与天线测量微波测量与天线测量(127)LP=10lg (dB)(rt1)cos+(tr)2sin2(t2+1)(r2+1)(30)式中，收发天线椭园极化同旋向时取“+”号， 收发天线椭园极化反旋向时取“-”号， 收发天线椭园极化长轴间的夹角。 当旋向相同，轴比为确定值时，最大极化失配损耗发生在=900时，此时LPmax=10lg (dB) (31)(t2+1)(r2+1)(t+r)2微波测量与天线测量微波测量与天线测量(128

31、)三、近场和多径效应的误差和修正三、近场和多径效应的误差和修正 有限测试距离就使得照射到待测天线的电磁波不可能是一理想等幅同相的平面波。我们把在有限测试距离测得的增益叫视在增益；一般情况下，视在增益比真实增益值要小些，此负值误差随着收、发天线间距离的增加而逐渐减小。可以认为误差是由两个方面影响引起的：一种影响是由于待测天线的增益确实是随距离变化的；另一种影响是待测天线孔径照射不均匀。两天线相距越远，视在增益也就越接近实际增益。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(129)4.10 4.10 反射测试场测绝对增益反射测试场测绝对增益一、增益耦合方程一、增益耦合方程r0rrRhrhT发射天线接收天

32、线镜像天线反射测试场测量绝对增益反射测试场测量绝对增益微波测量与天线测量微波测量与天线测量(130)反射测试场的地面不平度应满足瑞利准则hmin/(16sin) 式中 h是地面不平度;min是测试频段最小波长;是入射射线与地平面之间的夹角。直射波在接收天线处产生的电场强度为:E1=KPinT(K1GT)(K2Gr)1/2/(4r) (32) 式中，K是常数；K1、K2是方向因子；K1GT是发射天线在接收天线方向的增益；K2Gr是接收天线在发射天线方向的增益；GT和Gr分别是发射天线和接收天线在最大辐射方向上的增益。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(131)而 r=r02+(hr-hT)21

33、/2 (33) 反射波在接收天线处产生的电场强度为：E2=KPinTGTGr1/2/(4rR)W (34) 式中，W是增益转换因子，它取决于测试场地表面的电特性和几何特性、天线的方向图特性、发射天线的频率和极化等。 对于水平极化波而言，当很小时，地面反射系数绝对值接近于1(-1)，rR可按下式计算：rR=r02+(hr+hT)21/2 (35)微波测量与天线测量微波测量与天线测量(132) 如果将天线高度调节得使到达接收天线处的直射波和反射波场强相位同相时，则该处的总场强为：E=E1+E2=KPinTGTGr1/2/(4r)(K1K2)1/2+Wr/rR (36)因此，在同相情况下的总接收功率

34、为：Pr=PinTGTGr/(4r)2(K1K2)1/2+Wr/rR2 (37)用分贝表示则为:Pr(dB)=PinT(dB)+GT(dB)+Gr(dB)-20lg(4r/) +20lg(K1K2)1/2+Wr/rR (38) 微波测量与天线测量微波测量与天线测量(133)由式（37）得收、发天线增益的耦合方程为:GTGr=(Pr/PinT)(4r/)2(K1K2)1/2+Wr/rR-2 (39) 或者 GT(dB)+Gr(dB)=Pr(dB)-PinT(dB)+20lg(4r/) -20lg(K1K2)1/2+Wr/rR (40)二、增益转换因子二、增益转换因子 首先规定一个接收天线高度，这

35、个高度使接收天线孔径面上场的横向幅度不均匀性小于0.25dB，且接收天线与地面镜像天线之间的互耦低于-40dB，为此，接收天线的高度应满足条件:微波测量与天线测量微波测量与天线测量(134)hr4D (41)hr4 (42)式中D是接收天线孔径最大线尺寸。另外，为了使很小，测试距离ro应满足ro2hr (43)而为了满足直射波与反射波同相的条件，必须有hT=(2n-1)ro/4hr （n为整数） (44)因此，满足同相条件的发射天线最低架设高度为微波测量与天线测量微波测量与天线测量(135)hT=ro/4hr （n=1） （45） 实际上，这个发射天线高度是使接收天线位于直射波和反射波干涉图离地的第一个同相波腹值处。 n值的选择还应使发射天线架设在与其镜像耦合很小的最低位置上，即hT4 （46） 在满足上式的条件下，选取最小的n，由式(44)确 定发射天线架设的最低高度。此时，接收天线的总功 率就可由同相条件下导出的式(37)进行计算。微波测量与天线测量微波测量与天线测量(136) 把接收功率记录下来以后，再把发射天线高度移动到满足式（46）的前提下，并满足下式关系的最低位置上，即hT=mro/2hr （m为整数） （47） 式（47）实际上是直射波场强与反