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

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

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
• 測試技術
• 無綫通信
• 微波技術
• 武建華
• 王正鵬
• 標準實施

店鋪： 典則俊雅圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118108590

商品編碼：29793141785

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2016-05-01

圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名	IEEE天綫近場測量推薦實施標準
作者	武建華,王正鵬
定價	128.00元
ISBN號	9787118108590
齣版社	防工業齣版社
齣版日期	2016-05-01
版次	1

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝-膠訂	開本：16開	重量：0.4
版次：1	字數：	頁碼：

插圖

目錄

內容提要

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。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。為瞭進一步推動我電磁測量基礎技術與應用的發展，服務於我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。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。為瞭進一步推動我電磁測量基礎技術與應用的發展，服務於我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。

編輯推薦

作者介紹

序言

《天綫近場測量技術及其應用》 簡介： 本書深入探討瞭天綫近場測量的核心理論、關鍵技術、實際操作流程以及在各領域的廣泛應用。本書旨在為從事天綫設計、製造、測試、係統集成以及相關領域的研究人員、工程師和技術人員提供一本全麵、實用且兼具理論深度和實踐指導意義的參考書。 第一章：天綫近場測量的基礎理論 1.1 什麼是近場測量？ 詳細闡述瞭近場測量與遠場測量在空間區域劃分上的根本區彆，包括反應區、近場區（菲涅耳區）和遠場區（夫琅禾費區）的定義及其電磁場特性。 解釋瞭為何在某些情況下需要采用近場測量，例如大型天綫、復雜結構天綫、以及對測量環境要求苛刻（如電波暗室空間不足）的場景。 引介瞭近場測量在重構遠場性能方麵的基本原理，即通過測量近場數據來推導天綫的遠場輻射方嚮圖、增益、極化等關鍵參數。 1.2 近場測量的基本物理原理 深入分析瞭近場區電磁場的倏逝波（Evanescent Waves）和輻射波（Radiating Waves）的特性。 詳細講解瞭惠更斯原理（Huygens’ Principle）和菲涅耳積分（Fresnel Integrals）在理解近場與遠場關係中的作用。 介紹瞭與近場測量直接相關的傅裏葉變換（Fourier Transform）和Hankel變換（Hankel Transform）等數學工具，闡述它們如何實現從近場到遠場的精確轉換。 探討瞭近場測量中存在的一些基礎性物理挑戰，例如測量精度受限於探頭采樣密度、探頭與被測天綫之間的耦閤效應等。 1.3 近場測量方法的分類 1.3.1 按采樣幾何形狀分類： 平麵近場法 (Planar Near-Field, PNF)： 詳細描述瞭將探頭沿平麵進行掃描的測量方式，分析其優點（如易於實現、適用於大多數天綫類型）和缺點（如需要較大的掃描平麵、數據處理相對復雜）。 柱麵近場法 (Cylindrical Near-Field, CNF)： 闡述瞭將探頭沿柱麵進行掃描的測量方式，重點分析其在測量鏇轉對稱天綫（如拋物麵天綫）時的優勢，以及其在數據處理上的特點。 球麵近場法 (Spherical Near-Field, SNF)： 詳細介紹將探頭沿球麵進行掃描的測量方式，強調其能夠全麵、精確地獲取天綫在所有方嚮上的遠場信息，特彆是對於全嚮天綫和復雜方嚮圖的天綫的測量能力，同時指齣其對機械結構精度要求極高。 1.3.2 按探頭類型分類： 單探頭法 (Single Probe Method)： 介紹使用一個單獨的探頭進行掃描，分析其數據采集和處理的流程。 多探頭法 (Multiple Probe Method)： 討論瞭使用多個探頭同時進行掃描以提高測量效率的技術，以及相關的同步和校準挑戰。 1.3.3 按數據處理方法分類： 解析重構法 (Analytical Reconstruction Methods)： 探討基於數學公式和變換的精確重構方法。 數值重構法 (Numerical Reconstruction Methods)： 介紹基於數值算法和迭代優化的重構技術。 1.4 近場測量與遠場測量的比較 係統性地比較近場測量和遠場測量的優劣勢，包括： 測量環境要求： 近場測量對開放空間或標準暗室的依賴性較低，更易於在實驗室環境中進行。 測量精度： 在特定條件下，近場測量可以實現更高的精度，尤其對於大型天綫。 測量效率： 近場測量可能需要更長的掃描時間和更多的數據點。 適用天綫類型： 近場測量對天綫尺寸和結構的要求更靈活。 測量成本： 近場測量設備初期投入可能較高，但長期使用可能更具成本效益。 明確指齣近場測量並非總是優於遠場測量，而是作為一種重要的補充和替代手段，適用於特定的應用場景。 第二章：近場測量的關鍵技術 2.1 掃描係統與機械結構 2.1.1 掃描架的設計要求： 詳細闡述瞭掃描架必須具備的高精度、高穩定性和低振動特性。 2.1.2 驅動與控製係統： 討論瞭步進電機、伺服電機等驅動方式，以及高精度編碼器和實時控製算法的重要性。 2.1.3 機械誤差的補償： 分析瞭由於機械結構變形、非綫性運動等引起的誤差，以及相應的校準和補償技術。 2.1.4 關鍵結構如導軌、轉颱的精度要求。 2.2 探頭設計與選擇 2.2.1 探頭的類型與特點： 介紹常見的探頭類型，如偶極子探頭、螺鏇探頭、喇叭探頭等，分析其在不同頻段和極化測量中的適用性。 2.2.2 探頭的頻率響應與增益： 強調探頭應具備良好的寬帶特性和穩定的增益。 2.2.3 探頭的極化特性： 討論如何選擇或設計能夠測量特定極化（綫極化、圓極化）的探頭。 2.2.4 探頭與被測天綫(AUT)的耦閤效應： 深入分析探頭對AUT的負載效應和散射效應，介紹抑製或校正耦閤效應的方法（如使用阻抗匹配良好的探頭、采用探頭修正算法）。 2.2.5 探頭校準： 闡述探頭的幅度、相位、極化校準在確保測量精度的重要性，以及常用的校準方法（如全息圖法、反演法）。 2.3 數據采集與處理 2.3.1 測量流程設計： 詳細說明瞭從參數設置、掃描路徑規劃到數據記錄的完整流程。 2.3.2 數據采集的采樣率與精度： 討論瞭采樣密度對重構結果精度的影響，以及ADC（模數轉換器）性能要求。 2.3.3 原始數據的預處理： 包括直流偏置去除、幅度相位噪聲抑製、環境噪聲濾除等。 2.3.4 探頭修正算法： 詳細介紹如何消除探頭自身電磁場的影響，使其測量結果更接近AUT的真實場。 2.3.5 近場到遠場的轉換算法： 平麵近場轉換： 深入解析傅裏葉變換在平麵近場轉換中的應用，以及格林函數法等。 柱麵近場轉換： 闡述Hankel變換在柱麵近場轉換中的作用。 球麵近場轉換： 詳細介紹如何利用球諧函數（Spherical Harmonics）進行球麵近場數據的處理和遠場推導。 2.3.6 數據後處理與可視化： 包括方嚮圖閤成、增益計算、極化分析、以及三維方嚮圖的可視化展示。 2.4 誤差分析與校準 2.4.1 誤差源分析： 係統地梳理近場測量中存在的各種誤差源，包括： 機械誤差： 掃描架的定位誤差、重復性誤差、形變誤差。 電子誤差： 測量接收機（如矢量網絡分析儀）的幅度、相位誤差，電纜損耗與相位延遲。 探頭誤差： 探頭本身的頻率響應不一緻、非綫性、對AUT的耦閤。 環境誤差： 溫度、濕度變化對設備的影響，雜散電磁波乾擾。 算法誤差： 重構算法的近似性和數值計算精度。 2.4.2 誤差校準與補償方法： 機械校準： 使用激光乾涉儀、測距儀等對掃描係統進行標定。 電子校準： 利用標準信號源、網絡分析儀進行全係統校準。 探頭校準： 采用已知特性的標準天綫進行校準。 係統誤差分析與評估： 介紹如何量化測量不確定度。 第三章：近場測量係統的構建與實施 3.1 近場測量係統的組成 3.1.1 測量主機： 通常為高性能的矢量網絡分析儀(VNA)或專用測量接收機。 3.1.2 掃描係統： 包括導軌、驅動器、轉颱、機械臂等，實現探頭的精確三維定位。 3.1.3 探頭組件： 探頭本身、探頭支架、同軸電纜。 3.1.4 被測天綫(AUT)支撐與轉動裝置： 確保AUT的穩定固定，必要時可配閤AUT的轉動。 3.1.5 數據處理與控製軟件： 核心是實現數據采集、控製掃描、探頭修正、近場到遠場轉換以及結果後處理。 3.1.6 環境控製係統： 對於高精度測量，可能需要溫濕度控製。 3.2 近場測量流程詳解 3.2.1 測量準備： AUT的特性分析與初步評估。 確定測量參數：頻點、掃描範圍、掃描步長、探頭類型、測量幾何（平麵、柱麵、球麵）。 係統連接與自檢。 探頭與AUT的初步對準。 3.2.2 探頭校準： 根據測量需求，執行必要的探頭校準流程。 3.2.3 AUT近場數據的采集： 設置掃描模式與路徑。 執行掃描，記錄探頭位置和對應的幅度、相位信息。 考慮AUT的鏇轉（如果需要）。 3.2.4 數據處理與重構： 原始數據導入與預處理。 執行探頭修正。 執行近場到遠場轉換算法。 計算各項性能參數。 3.2.5 結果分析與報告： 分析計算齣的方嚮圖、增益、極化等參數。 評估測量不確定度。 生成詳細的測量報告。 3.3 常用近場測量設備的介紹 3.3.1 掃描架類型： 如龍門架式、C型架式、三維笛卡爾坐標機器人等。 3.3.2 測量儀器： 如Keysight (Agilent)、Rohde & Schwarz、Anritsu 等品牌的高性能VNA。 3.3.3 軟件平颱： 介紹市麵上成熟的近場測量軟件功能模塊。 3.4 典型的近場測量應用場景 3.4.1 大型天綫測量： 如通信衛星天綫、雷達天綫，由於其尺寸巨大，遠場測量睏難，近場測量成為首選。 3.4.2 低截獲概率天綫測量： 隱身天綫等，需要在受控環境下進行精確測量。 3.4.3 復雜結構天綫測量： 如多波束天綫、相控陣天綫，其方嚮圖復雜，需要精確的近場數據進行重構。 3.4.4 手機、WIFI等小型天綫測量： 在生産綫上快速進行性能檢測。 3.4.5 毫米波和太赫茲天綫測量： 由於波長短，對機械精度要求極高，近場測量在這些領域有重要應用。 第四章：近場測量的應用領域 4.1 通信天綫 4.1.1 衛星通信天綫： 介紹大型口徑天綫、低增益天綫的近場測量及其在星載、地麵站設備中的應用。 4.1.2 移動通信天綫： 基站天綫、終端天綫的性能驗證。 4.1.3 無綫局域網(WLAN)天綫： Wi-Fi天綫、藍牙天綫的尺寸小、集成度高，近場測量可以方便快捷地進行。 4.1.4 RFID天綫： 識彆天綫的性能參數測試。 4.2 雷達與電子對抗天綫 4.2.1 雷達天綫： 掃描雷達、相控陣雷達等天綫的復雜方嚮圖、旁瓣抑製、波束寬度等參數的精確測量。 4.2.2 電子對抗天綫： 乾擾、欺騙等功能天綫的性能測試。 4.3 航空航天天綫 4.3.1 飛機、艦船天綫： 在復雜電磁環境下工作的天綫，需要進行詳細的近場評估。 4.3.2 導航天綫： GPS、GLONASS等導航衛星接收天綫的性能測試。 4.4 計量與標準 4.4.1 天綫計量： 作為天綫性能參數的標準測量方法。 4.4.2 探頭校準： 用於校準其他天綫測量探頭。 4.5 新興技術領域 4.5.1 毫米波與太赫茲通信： 這些高頻段天綫的測量尤其依賴於近場技術。 4.5.2 5G/6G天綫： Massive MIMO、智能天綫等復雜係統的測試。 4.5.3 物聯網(IoT)設備天綫： 小型化、低功耗天綫的快速量産檢測。 第五章：挑戰與發展趨勢 5.1 當前近場測量麵臨的挑戰 5.1.1 測量精度與不確定度的進一步提高： 尤其在高頻段和復雜環境下。 5.1.2 測量速度與效率的提升： 滿足快速研發和生産的需求。 5.1.3 應對大型化、復雜化天綫的新技術： 如分布式近場測量。 5.1.4 自動化與智能化： 減少人工乾預，提高操作便利性。 5.1.5 適用於極端環境（高溫、低溫、高壓）的測量技術。 5.2 近場測量技術的發展趨勢 5.2.1 更先進的掃描係統： 如高精度機器人、靈活的掃描路徑規劃。 5.2.2 智能探頭與陣列探頭： 具備一定信號處理能力的探頭，提高測量靈活性。 5.2.3 基於機器學習和人工智能的算法： 用於數據校正、誤差抑製和快速重構。 5.2.4 虛擬近場測量： 利用仿真技術與實際測量相結閤。 5.2.5 行業標準的更新與完善： 適應新技術發展。 結論： 本書全麵深入地闡述瞭天綫近場測量的方方麵麵，從基礎理論到關鍵技術，從係統構建到實際應用，再到未來的發展趨勢。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解近場測量的原理與優勢，掌握其核心技術，並能夠將其應用於實際工作中，從而提高天綫設計、測試與優化的效率和精度。隨著科技的不斷進步，近場測量技術將持續發展，在未來的無綫通信、雷達技術以及其他相關領域發揮更加重要的作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構編排堪稱教科書級彆的典範。從基礎概念的引入，到標準化的流程闡述，再到高級應用的探討，過渡自然流暢，邏輯鏈條無比堅固。我特彆欣賞作者在解釋復雜數學模型時所采用的類比和簡化手法，這極大地降低瞭專業門檻，使得非理論物理背景的工程師也能快速掌握核心原理。閱讀過程中，我不斷地在書中的理論部分和自己手頭的實際項目之間建立聯係，發現書中給齣的每一步操作建議，都能直接對應到實驗室中的某個具體步驟。這種高強度的知識轉化效率，是我在閱讀其他技術文檔時很少體驗到的。它不僅僅是知識的堆砌，更像是一套經過實戰檢驗的、高度提煉的“武功秘籍”，指導我們如何在復雜的電磁環境中穩健地獲得高質量的測量數據。對於剛剛接觸近場測量的後輩來說，這套體係化的知識結構，能讓他們少走很多彎路，直接站到巨人的肩膀上。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深射頻工程師，我閱讀技術書籍的重點往往在於尋找那些能夠打破現有瓶頸的“奇招妙法”。《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》在這方麵也交齣瞭令人滿意的答捲。它不僅涵蓋瞭標準的近場測試，更對遠場轉換算法的適用邊界和精度衰減給齣瞭非常透徹的分析。特彆是關於高分辨率成像和近場數據反演的章節，涉及瞭當前最尖端的數學處理方法，讓人能領略到理論研究如何轉化為實際的測量能力飛躍。這本書的語言風格在保持專業性的同時，也蘊含著一種冷靜而有力的推動力，它在敦促讀者不僅要“會測”，更要“精測”。閱讀完後，我感覺自己對近場測量的理解已經提升到瞭一個新的維度，不再局限於執行既定流程，而是開始主動思考如何根據待測物的特性，動態優化整個測量方案。這本著作，無疑是近場測量領域近年來難得的一部集大成之作。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，就像是進行瞭一次深入的思維漫遊，它對我固有的測量認知進行瞭全方位的衝擊和重塑。作者們沒有滿足於現有標準的陳述，而是更進一步地探討瞭未來測量技術的發展趨勢和潛在挑戰。特彆是關於寬帶和多頻段天綫的近場測試方法，書中提供的洞見非常前沿。我注意到書中對數值模擬與實際測量的結閤給齣瞭深入的對比分析，這對於我們優化測試流程、減少不確定度至關重要。那種對技術瓶頸毫不迴避，直麵並嘗試給齣解決方案的態度，令人非常敬佩。書中的圖錶和附錄部分設計得十分精妙，它們不僅僅是文字的補充，更是理解復雜概念的視覺橋梁。每當我感到理論晦澀時，那些精心製作的示意圖總能瞬間點亮我的思路，體現齣作者在教學方法上的獨到匠心。這本書的價值，在於它不僅教會瞭我們“如何做”，更重要的是啓發瞭我們“應該如何思考”測量這件事。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是厚重而實在，它傳遞齣一種對工程質量近乎偏執的追求。在討論誤差源分析時，作者的分析細緻到令人發指，從環境溫度漂移到電纜連接的微小鬆動，無一遺漏。這種對“魔鬼在細節中”的深刻理解，是隻有經過多年一綫磨礪纔能形成的高度。我特彆喜歡其中對“可重復性”的強調，作者用多組實驗數據清晰地論證瞭嚴格遵循標準流程的重要性。這套標準不僅僅是行業內的一種共識，更是一種對工程誠信的承諾。它提供瞭一個客觀、可信的標尺，使得不同機構、不同時間獲取的測量結果具備瞭高度的可比性和互認性。在當前天綫設計迭代速度飛快的時代背景下，擁有一本能夠確保測量結果可靠性的權威指南，其意義不言而喻。它為我們提供瞭一種堅實的信心基石，讓我們能夠更放心地將設計推嚮市場。

評分☆☆☆☆☆

翻開《IEEE天綫近場測量推薦實施標準》這本書，我首先被它嚴謹的學術態度和對細節的極緻追求所吸引。書中的內容並非空泛的理論說教，而是緊密結閤實際工程應用的指南。它為我們描繪瞭一個清晰的近場測量路綫圖，從測試環境的規劃到測量係統的選擇，再到數據處理的每一個環節，都給齣瞭詳盡的指導。尤其是在不同類型的探頭校準和誤差分析方麵，作者們顯然下瞭大功夫，這些內容對於任何一個從事天綫測量工作的人來說，都是極其寶貴的實操經驗。我曾因為一個棘手的測量問題而焦頭爛額，但這本書中的相關章節讓我豁然開朗，那些曾經睏擾我的技術難題，在作者的條分縷析下變得清晰可見。這種由淺入深、層層遞進的敘述方式，極大地提升瞭閱讀體驗，讓人感覺仿佛有行業內資深專傢在手把手地指導。對於希望將天綫近場測量技術推嚮新高度的工程師和研究人員來說，這本書無疑是一本不可或缺的案頭必備工具書。