天线，是所有无线系统中接收或发射电磁波的核心器件，是现代通信、电磁网络空间以及天基信息系统的神经末梢。天线参数测量直接影响到其中无线传输的准确性和有效性，例如增益、方向图等天线参数测不准，地面就无法有效接收卫星发射的信号，雷达就无法准确测量目标距离。
但是长期以来，我们国内还没有能够具备对天线定标的能力，以至于高精度天线校准的时候都需要送到海外去进行，在时间和财力上都是严重的浪费。不过好消息来了，我国第一套高性能外推法天线测量标准装置已经于近期成功揭幕，使得我们国家成为继美国、英国、俄罗斯、韩国之后少数拥有高精度天线外推法测量系统的国家，结束了长期以来我国缺乏微波毫米波天线参数量值溯源的技术状况。这套装置位于中国计量科学研究院昌平院区，是中国计量科学研究院“十二五”重点支持项目。该项目建立在中国计量院与英国国家物理实验室（NPL）签署的一项有关双方长期天线计量合作协议基础上，由双方技术人员历时三年多共同研制完成，2015年正式投入使用。整个装置安装在15.1米×7.6米×7.75米全电波暗室内，包括长10.2米精密导轨、发射天线塔、上极化下方位转台（兼容球面近场扫描）、吸波材料自动覆盖系统、激光干涉测长仪、光学对准以及射频微波测量设备等。微波暗室2.5米静区反射率电平低于-55dB，精密导轨7.26米范围内直线度优于0.06mm，天线塔运动分辨率1μm，激光干涉测量天线距离误差小于0.1μm，光学对准偏差优于0.04°@10m。采用热敏功率以及各种微波毫米波精密测量电子设备，可确保几天连续测量系统稳定性优于0.002dB。经严格校准测试，250 MHz～110 GHz频段内标准增益喇叭天线增益定标不确定度典型值达到0.05dB（k=2），频段覆盖能力和测量精度均达到国际领先水平。
科技日报当时的报道
暗室内部照片
为什么这个测试这么玄乎呢？这还得从天线最关键指标之一增益的测试方法说起。偏学术哈，非技术党们可以直接往下翻。
常规的天线增益定标可以采用远场三天线法或标准传递法进行，受测量场地的限制，一方面远场条件不能很好被满足，另一方面收发天线间的互耦以及暗室多径反射效应客观存在，导致使用传统方法增益定标不确定度很难优于0.3dB。所谓“外推法（Extrapolation Technique）”，是指依赖一个高精度导轨，由近及远，测量一系列距离下收发天线之间的功率传输特性，基于平面波散射矩阵理论、以及由此衍生的天线互耦方程、功率级数展开等重要关系式，通过数值滤波等一系列核心技术滤除天线之间的多次耦合，再通过特定的数值拟合方法，获得与理想无限远距离下对应的天线绝对增益。该方法是目前国际上公认的增益定标最准确的方法。
言而总之总而言之，通信、导航、遥感等领域有精确天线计量需求的小伙伴们有福了，直接联系我们高大上的中国计量院电磁兼容实验室即可哦^-^！