目 錄 第一章 緒論......................................1 1-1 平面近場量測簡介..........................1 1-2 近場區域與遠場區域........................3 1-3 論文概要..................................4 第二章 天線輻射原理與應用........................5 2-1 遠場區域輻射概述..........................5 2-2 遠場區域輻射公式..........................7 2-3 等效原理.................................16 2-4 天線輻射原理之應用.......................23 第三章 平面近場量測系統.........................31 3-1 近場量測種類.............................31 3-2 量測系統架構.............................35 3-3 角錐形號角天線...........................37 3-4 開口矩形波導管...........................38 3-5 向量網路分析儀...........................39 3-6 傳輸線...................................41 3-7 機械量測平台.............................44 3-8 量測系統操作程序.........................47 第四章 程式功能介紹與量測結果...................54 4-1 量測系統程式介紹.........................54 4-2 操作介面功能介紹.........................56 4-3 實際量測結果.............................61 第五章 結論.....................................86 參考文獻........................................88 附錄一 操作介面程式.............................89 附錄二 輻射場型積分程式........................127 附錄三 畫輻射場型結果之Matlab程式..............136 附錄四 表面輻射電場模擬程式....................144 圖片目錄 圖2-1 孔徑天線輻射分析...........................8 圖2-2 平面位置與矩形孔徑天線輻射分析............14 圖2-3 緊靠近地平面上之電流源....................16 圖2-4 由實際輻射場源與等效表面場源在S區域外部產生相同之輻射場分布.......................17 圖2-5 等效原理之一般做法........................19 圖2-6 使用輻射電場或是輻射磁場其中一者來建立等效問題..............................................21 圖2-7 角錐形號角天線搭配直角座標系統............24 圖3-1 近場量測系統種類..........................33 圖3-2 平面近場量測之系統架構....................36 圖3-3 平面近場量測之系統照片....................36 圖3-4 角錐形號角天線照片........................37 圖3-5 開口矩形波導管照片........................38 圖3-6 向量網路分析儀照片........................40 圖3-7 可彎折式傳輸線之相位穩定與溫度變化關係....44 圖3-8 機械量測平台照片..........................47 圖3-9 不同之座標軸定義..........................50 圖3-10 表面輻射電場之擷取.......................51 圖4-1 操作介面程式之主視窗畫面..................57 圖4-2 使用公式所模擬出來的輻射場型立體圖(一)....63 圖4-3 由距離天線口徑20cm之平面處所量測出來的輻射場型立體圖(一)...........................63 圖4-4 使用公式所模擬出來的輻射場型立體圖(二)....64 圖4-5 由距離天線口徑20cm之平面處所量測出來的輻射場型立體圖(二)...........................64 圖4-6 由距離天線口徑10cm之平面處所量測出來的主電場平面比較圖.............................65 圖4-7 由距離天線口徑10cm之平面處所量測出來的主磁場平面比較圖.............................65 圖4-8 由距離天線口徑20cm之平面處所量測出來的主電場平面比較圖.............................66 圖4-9 由距離天線口徑20cm之平面處所量測出來的主磁場平面比較圖.............................66 圖4-10 由距離天線口徑30cm之平面處所量測出來的主電場平面比較圖...........................67 圖4-11 由距離天線口徑30cm之平面處所量測出來的主磁場平面比較圖...........................67 圖4-12 不同平面處所量測出來的主電場平面與模擬結果之差異大小.............................68 圖4-13 不同平面處所量測出來的主磁場平面與模擬結果之差異大小.............................68 圖4-14 廠商所附的標準角錐形號角天線之-3dB頻寬曲線圖..............................................72 圖4-15 取平均值之前的主電場平面比較圖...........74 圖4-16 取平均值之後的主電場平面比較圖...........74 圖4-17 取平均值之前的主磁場平面比較圖...........75 圖4-18 取平均值之後的主磁場平面比較圖...........75 圖4-19 量測平面範圍變成90% ×90%之主電場平面比較圖..............................................77 圖4-20 量測平面範圍變成90% ×90%之主磁場平面比較圖..............................................77 圖4-21 量測平面範圍變成80% ×80%之主電場平面比較圖..............................................78 圖4-22 量測平面範圍變成80% ×80%之主磁場平面比較圖..............................................78 圖4-23 量測平面範圍變成70% ×70%之主電場平面比較圖..............................................79 圖4-24 量測平面範圍變成70% ×70%之主磁場平面比較圖..............................................79 圖4-25 量測平面範圍變成60% ×60%之主電場平面比較圖..............................................80 圖4-26 量測平面範圍變成60% ×60%之主磁場平面比較圖..............................................80 圖4-27 不同量測平面範圍的主電場平面與模擬結果之差異大小..........................................81 圖4-28 不同量測平面範圍的主磁場平面與模擬結果之差異大小..........................................81