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摘要：随着我国社会经济发展的逐渐壮大，我国加强无线通信系统的部署数量和关注力度，以使我国无线通讯技术得到完善，方面人民生活。而在无线通信系统中，天线作为系统中的关键部件，对其性能的要求较高，对天线的性能测试显得尤为重要。在球面天线测量系统中校准是一项比较重要的问题。在我国常见的校准问题中，球面近场天线测量系统在进行多探头测量时，常因为天线角度的偏差而导致不确定度。本文中以当前最常用的近场天线测量法根据NIM所提供的数据和信息来进行讨论，并对其存在的问题寻找解决方法，并分析影响因素的处理方法，希望对我国球面近场天线的校准有一定的帮助。
关键词：球面近场天线测量系统，不确定度分析，校准装置
一、校准方法和不确定度的分析
根据天线球面近场扫描法来进行对球面近场天线测量校准分析，天线球面近场扫描法是我国当前适应范围很广的一种现代天线测量技术。由于其测量的准确性和可靠性，使其这几年来在我国得到了很好的发展。与常规的平面近场扫描的性质不同，球面近场扫描技术所在的优势更多，适用于目前我国所有类型的天线，其中也包含了定向天线和全向天线等。
多探头球面近场测量技术的出现，打破了我国以往近场天线测量的时间，有效的降低了测量时间，节省了较多的时间。因此球面近场天线测量技术在我国诸多方面都得到了较为广泛的使用，尤其是在我国沿海地区。一直以来，因为我国是移动通信天线产量占全世界最大的份额，因此我国需要进一步的提升移动通信天线的质量，以占领高端市场。所以，准确的测量是最主要的。
天线近场测量可以不受到外界环境的影响，并且相对其他测量技术来说具有更好的测试精准度，保密性良好，可全天工作等一系列的优点。天线近场测量的这些优点，一定程度上使其在我国天线近场测量方面上站住了脚。随着使用频率的增加，对该技术的完善工作也越来越被重视，很大程度上避免了球面近场天线测量系统校准中的一类不确定度的问题，对于解决这个问题来说有着很大的帮助。
近场天线测量也存在着大大小小的问题，技术的优势显著但问题较多复杂，天线近场测量指的是测量探头在天线辐射近场区域内。因为近场测量所需要的测量距离较小，受到外界影响的干扰也小，精密度高、保密性强等。但其存在的不足之处也较多，其中因为近场天线测量所存在的高精密度所造成设备造价成本高且耗时较长，是当前近场测量所存在的较大问题，影响了近场测量的技术发展和实际应用。
球面近场天线测量系统的校准问题会对国内天线的正常工作产生或多或少的影响。因此，对不确定度进行分析和探究，加以解决并避免该问题就显得很重要了。例如我国常见的SG128球面近场天线测试系统的应用，在建设期间，该系统的频率覆盖范围在0.4GHz～6GHz之间，测试天线的应用尺寸长达4.1米左右，其符合国内大部分移动通信行业的天线测试和应用需求。
二、球面近场天线测量系统校准中的一类不确定度分析
众所周知，我国是天线出口大国，占全世界一半以上的巨大比例，而目前在无线通讯中天线部署的数量越来越多，使天线在无线通信中的作用更加的明显。因此，我国对天线测量工作提出了重大的挑战。如何提高测量精准度、避免不确定度的因素等都是很重要的问题，传统的远场测试系统速度相对来说很慢，难以适用当前时代的产业发展。
球面近场-远场变换理论在不确定度评定的过程中相对复杂，很难采用偏微分的方法来明确不确定度解析式。因此，建立不确定度评定模型来帮助测量不确定度是一个不错的方式，基准天线增益的校准不确定度，由基准天线的校准报告提出，其中包含了被测天线和基准天线架设的人为因素，其中存在的问题在一定程度上影响了不确定度的测量和分析。对于不确定度的影响主要表现为天线架设的一致性，测试系统探头间存在的相互干扰问题，连接电缆头的质量和存在的松紧问题等。
球面近场天线的测量系统校准中的不确定度的影响因素有很多种，其中存在着公式和不确度表的问题，也存在着人为的因素和技术以及系统中的问题，对于公式等问题处理需要更加严谨的计算和运行，相对来说。外界因素的解决就相对简单的多，比如人为技术因素，可以通过后期的培训和练习准确的避免该问题等。
空间角度误差引入的不确定度分析：在对球面多探头一致性检测和校准的过程中，为了得到更好的测量结果需要保证天线和探头天线对准，在实际操作的过程中，由于转台的进步精度等问题，对准误差等各项系统及操作误差的行为存在。天线的对准方向和实际预想方向始终存在一定的误差。
球面近场天线测量系统多探头校准中存在一类不确定度分量，即校准所需要的天线角度偏差引起的探头幅度相位一致性的不确定性。分析表明，在角度误差小的时候，增益相位误差和角度误差存在一定的关系，频率越高，增益和相位误差也就更大，所以可以根據该情况建立模型，分析不确定度的特点和特征。
三、避免问题和外界因素的建议
在近场天线测量等问题中还存在着外界因素，导致不确定度等一系列问题，我国可以根据对这些问题加以解决来避免该问题的发展。
设备中存在的问题：测试系统中探头间存在着互相干扰的问题，并且连接电缆头的质量和松紧问题都会一定程度上对测量产生影响。所以对该问题进行解决，如对探头间增加较少干扰性的装置等较小干扰对天线测量产生的影响。
技术人员的操作问题和培训问题：我国是移动通信大国，这一因素决定了我国在天线测量和天线质量上一定要高。所以技术人员的问题也是当前需要注意的，首先国家可以以企业为单位，根据技术人员的年龄和素质进行分类，然后针对性的培养;培训的内容为操作技术培训，专业素养培训等问题，以保证日后技术人员在进行工作的时候不会产生一系列的问题，有效的避免了测量系统中出现的问题。
对不确定因素和已知因素进行总结分析：对于存在的不确定因素和已知因素的整合分析以及总结是很重要的一项，可以根据已知因素来避免出现其中的问题，对于未知因素也需要进行分析和寻找，根据这两种因素来帮助工作中的工作进程，有效的避免了其中会存在的问题;有利于近场天线的测量工作，对各个地区因差异造成的影响或者其他地区存在的成功方案和失败经验进行分析整理，提高对影响因素的认知，避免出现细小的差错。
四、结束语
我国是移动通信大国，也是移动天线出口大国，基于这些因素我国就必须对现有的工作进行整合，根据优劣势进行自身发展，发挥优势避免劣势可以有效的提高我国天线的质量，促进我国出口数量等。此外，我国对天线的质量加强方面也更应该注意。高质量的天线是竞争的资本，明确天线的质量，对于天线的测量精准度，对不确定度的准确分析都有利于我国在天线高质量方面上的发展，推动我国社会经济的发展，提高人民的生活质量。
参考文献：
[1] 邢荣欣，阚劲松，王酣，et al.球面近场天线测量不确定度分析和评定[J].安全与电磁兼容，2017（03）：34-38.
[2] 孟东林，吴钒，王维龙.NIM球面近场法天线校准装置的测量不确定度评定[J].计量学报，2017（38）：762.
[3] 孟东林，吴钒，王维龙.NIM球面近场法天线校准装置的测量不确定度评定[J].计量学报，2017（38）：762.
（作者单位：重庆信息通信研究院）
关键词：球面近场天线测量系统，不确定度分析，校准装置
一、校准方法和不确定度的分析
根据天线球面近场扫描法来进行对球面近场天线测量校准分析，天线球面近场扫描法是我国当前适应范围很广的一种现代天线测量技术。由于其测量的准确性和可靠性，使其这几年来在我国得到了很好的发展。与常规的平面近场扫描的性质不同，球面近场扫描技术所在的优势更多，适用于目前我国所有类型的天线，其中也包含了定向天线和全向天线等。
多探头球面近场测量技术的出现，打破了我国以往近场天线测量的时间，有效的降低了测量时间，节省了较多的时间。因此球面近场天线测量技术在我国诸多方面都得到了较为广泛的使用，尤其是在我国沿海地区。一直以来，因为我国是移动通信天线产量占全世界最大的份额，因此我国需要进一步的提升移动通信天线的质量，以占领高端市场。所以，准确的测量是最主要的。
天线近场测量可以不受到外界环境的影响，并且相对其他测量技术来说具有更好的测试精准度，保密性良好，可全天工作等一系列的优点。天线近场测量的这些优点，一定程度上使其在我国天线近场测量方面上站住了脚。随着使用频率的增加，对该技术的完善工作也越来越被重视，很大程度上避免了球面近场天线测量系统校准中的一类不确定度的问题，对于解决这个问题来说有着很大的帮助。
近场天线测量也存在着大大小小的问题，技术的优势显著但问题较多复杂，天线近场测量指的是测量探头在天线辐射近场区域内。因为近场测量所需要的测量距离较小，受到外界影响的干扰也小，精密度高、保密性强等。但其存在的不足之处也较多，其中因为近场天线测量所存在的高精密度所造成设备造价成本高且耗时较长，是当前近场测量所存在的较大问题，影响了近场测量的技术发展和实际应用。
球面近场天线测量系统的校准问题会对国内天线的正常工作产生或多或少的影响。因此，对不确定度进行分析和探究，加以解决并避免该问题就显得很重要了。例如我国常见的SG128球面近场天线测试系统的应用，在建设期间，该系统的频率覆盖范围在0.4GHz～6GHz之间，测试天线的应用尺寸长达4.1米左右，其符合国内大部分移动通信行业的天线测试和应用需求。
二、球面近场天线测量系统校准中的一类不确定度分析
众所周知，我国是天线出口大国，占全世界一半以上的巨大比例，而目前在无线通讯中天线部署的数量越来越多，使天线在无线通信中的作用更加的明显。因此，我国对天线测量工作提出了重大的挑战。如何提高测量精准度、避免不确定度的因素等都是很重要的问题，传统的远场测试系统速度相对来说很慢，难以适用当前时代的产业发展。
球面近场-远场变换理论在不确定度评定的过程中相对复杂，很难采用偏微分的方法来明确不确定度解析式。因此，建立不确定度评定模型来帮助测量不确定度是一个不错的方式，基准天线增益的校准不确定度，由基准天线的校准报告提出，其中包含了被测天线和基准天线架设的人为因素，其中存在的问题在一定程度上影响了不确定度的测量和分析。对于不确定度的影响主要表现为天线架设的一致性，测试系统探头间存在的相互干扰问题，连接电缆头的质量和存在的松紧问题等。
球面近场天线的测量系统校准中的不确定度的影响因素有很多种，其中存在着公式和不确度表的问题，也存在着人为的因素和技术以及系统中的问题，对于公式等问题处理需要更加严谨的计算和运行，相对来说。外界因素的解决就相对简单的多，比如人为技术因素，可以通过后期的培训和练习准确的避免该问题等。
空间角度误差引入的不确定度分析：在对球面多探头一致性检测和校准的过程中，为了得到更好的测量结果需要保证天线和探头天线对准，在实际操作的过程中，由于转台的进步精度等问题，对准误差等各项系统及操作误差的行为存在。天线的对准方向和实际预想方向始终存在一定的误差。
球面近场天线测量系统多探头校准中存在一类不确定度分量，即校准所需要的天线角度偏差引起的探头幅度相位一致性的不确定性。分析表明，在角度误差小的时候，增益相位误差和角度误差存在一定的关系，频率越高，增益和相位误差也就更大，所以可以根據该情况建立模型，分析不确定度的特点和特征。
三、避免问题和外界因素的建议
在近场天线测量等问题中还存在着外界因素，导致不确定度等一系列问题，我国可以根据对这些问题加以解决来避免该问题的发展。
设备中存在的问题：测试系统中探头间存在着互相干扰的问题，并且连接电缆头的质量和松紧问题都会一定程度上对测量产生影响。所以对该问题进行解决，如对探头间增加较少干扰性的装置等较小干扰对天线测量产生的影响。
技术人员的操作问题和培训问题：我国是移动通信大国，这一因素决定了我国在天线测量和天线质量上一定要高。所以技术人员的问题也是当前需要注意的，首先国家可以以企业为单位，根据技术人员的年龄和素质进行分类，然后针对性的培养;培训的内容为操作技术培训，专业素养培训等问题，以保证日后技术人员在进行工作的时候不会产生一系列的问题，有效的避免了测量系统中出现的问题。
对不确定因素和已知因素进行总结分析：对于存在的不确定因素和已知因素的整合分析以及总结是很重要的一项，可以根据已知因素来避免出现其中的问题，对于未知因素也需要进行分析和寻找，根据这两种因素来帮助工作中的工作进程，有效的避免了其中会存在的问题;有利于近场天线的测量工作，对各个地区因差异造成的影响或者其他地区存在的成功方案和失败经验进行分析整理，提高对影响因素的认知，避免出现细小的差错。
四、结束语
我国是移动通信大国，也是移动天线出口大国，基于这些因素我国就必须对现有的工作进行整合，根据优劣势进行自身发展，发挥优势避免劣势可以有效的提高我国天线的质量，促进我国出口数量等。此外，我国对天线的质量加强方面也更应该注意。高质量的天线是竞争的资本，明确天线的质量，对于天线的测量精准度，对不确定度的准确分析都有利于我国在天线高质量方面上的发展，推动我国社会经济的发展，提高人民的生活质量。
参考文献：
[1] 邢荣欣，阚劲松，王酣，et al.球面近场天线测量不确定度分析和评定[J].安全与电磁兼容，2017（03）：34-38.
[2] 孟东林，吴钒，王维龙.NIM球面近场法天线校准装置的测量不确定度评定[J].计量学报，2017（38）：762.
[3] 孟东林，吴钒，王维龙.NIM球面近场法天线校准装置的测量不确定度评定[J].计量学报，2017（38）：762.
（作者单位：重庆信息通信研究院）