基于数学反射抑制的电磁数据处理方法研究

Electromagnetic measurement data processing theory and methods are the most significant technology in near-field measurements. The traditional method of data processing faces great difficulties in high-precision measurements of radiation and scattering due to the separated contribution of scattering source in different spatial location. This project will research the corresponding measurement method of data processing based on mathematics reflection inhibition theory. First, based on the theory of mathematical reflex inhibit, the project reveals the basic principles of data separation of the scattered field when the scattering source located in different spatial position in near-field measurements; then on this basis ,combining with actual demand of near-field radiation and scattering measurement, an in-depth study is done of interference suppression in the near-field measurements , suppression of mutual coupling probe, a large array of diagnostic, target imaging, etc. and form a new system of data processing theory and specific data processing methods. This method can be used to enhance the measurement accuracy of the existing test systems, further developed, it can even form a non-darkroom environment testing system, achieving high-precision testing and diagnosis in situ to large array antenna on the carrier.

电磁测量数据处理理论和方法是近场测量中最为核心的关键技术，传统数据处理方法因无法实现对空间不同位置散射源的贡献分离而在高精度辐射和散射测量方面面临很大困难.本项目将基于数学反射抑制理论研究对应的测量数据处理方法。项目首先依据数学反射抑制理论揭示近场测量中如何对不同空间位置散射源的散射场进行数据分离的基本原理;然后以此为基础结合近场辐射和散射测量实际需求，在近场测量的干扰抑制、探头互耦抑制、大型阵列诊断、目标成像等方面进行深入研究,形成新的数据处理理论体系和具体的数据处理方法。该方法可用于对现有测试系统测量精度的提升，进一步发展甚至可形成非暗室环境测试系统，实现对大型阵列天线在载体上的原位高精度测试和诊断。

天线测量中一个致关重要的部分就是数据处理，数据处理的理论基础和算法是天线测量的核心技术之一。改进数据处理也是在现有硬件条件下提升测量精度最为有效的方法。结合经典电磁理论和天线理论的数据处理方法已被广泛应用于探头补偿、背景对消等实际操作中。但随着测量精度的提升，辐射测量中由于散射体形成的散射场耦合进入探头会引入测量误差、受吸波材料特性限制引起的多径效应和干扰会引入误差，散射测量中收发探头之间的耦合也会形成误差，这些误差的引入可能使工程人员花费大量精力进行的高性能设计根本无法得到测量验证。针对上述问题，本项目基于基于矢量球面波函数展开，从理论上研究了不同空间位置场源贡献分离理论，通过结合近场测量的相关原理，综合考虑了近场测量中探头补偿的问题，给出近场测量中的不同空间位置场源贡献分离的实际数据处理方法。以场源贡献空间分离方法为基础，仿真研究了近场辐射测量中周边散射体散射引起的误差消除方法和近场散射测量中天线耦合引起的误差消除方法。