天线的性能直接影响整个通信系统的好坏,因此精准测量天线的性能变得至关重要。天线近场测量相比于其他天线测量方法具有成本低、精度高等优点,本文在我校现有紧缩场暗室的基础上,设计开发一套平面近场天线测量系统,弥补天线测量手段的不足,主要研究内容如下:1)首先开展基于等效磁流法近远场变换算法研究。通过测量待测天线近场平面的电场分布,计算待测天线口径面的等效磁流,进而根据格林公式计算天线的远场方向图。为了减少近场采样点,提高近场测量效率,研究了基于正交切面的等效磁流法近远场变换方法,只需测量与待测天线E面和H面方向图对应的两个正交近场切面的电场分布,便可计算天线E面和H面远场天线方向图。通过反射面天线和螺旋天线仿真研究,表明该方法反演得到的天线方向图与理论方向图吻合度可达到110度,可以用于天线远近场变换测量。2)开发了一套天线扫描架控制系统。采用模块化设计方案,完成两自由度电机的精确控制、扫描架位移的反馈、上下位机的通信等功能的设计与开发。采用PID位置速度双闭环控制算法,实现扫描架位移与速度的高精度控制。近场扫描实验表明:引导位移误差小于0.01mm,测量位移误差小于0.03mm。3)开发了一套平面天线近场测量软件,由前处理模块和后处理模块组成。前处理模块包括测试指令输入、引导参数设置、扫描参数设置、矢网采集参数设置、探头位置监测、近场数据采集等。后处理模块包括调用MATLAB近远场变换算法、数据的存储、方向图显示、天线参数计算等。4)最后,设计和建成了近场测试微波暗室,搭建了平面近场天线测量系统。分别采用角锥喇叭天线、双脊喇叭天线进行了实验测量,基于等效磁流法测量天线方向图,并与紧缩场微波暗室测量结果进行比较。结果显示两种测试方法得到的远场方向图基本吻合,两组天线的E面方向图吻合度均达到70o,H面吻合度达到40o,表明所设计的近场测量系统初步具备天线测试的能力。