近场扫描技术是天线测量的重要方法之一,作为其中不可或缺的关键部分,探头的性能对于近场天线测量的精度和效率有很大影响。在近场天线测量中,若探头的可用带宽超过待测天线(AUT),则测量过程中将无需更换探头,这使得探头的安装和校准仅需进行一次,从而节省测量时间。如果探头还具备双极化特性,那么就能够同时测量两个正交场分量,而不需要通过机械旋转探头来进行二次扫描,从而进一步减少测量时间,同时节省了昂贵的旋转定位器。针对常规矩形波导探头频带较窄且需要两次扫描的问题,本文主要研究了平面近场扫描中宽带双极化探头的设计和补偿理论。首先,针对近场天线测量中宽带双极化探头的实际需求,设计了一种L形双极化平衡Vivaldi探头(BVA)。通过在BVA辐射壁上加载槽缝和电阻,实现了探头的小型化。BVA总的尺寸为113 mm×105.8 mm×105.8 mm,在0.6-6 GHz的频带内两个端口的电压驻波比(VSWR)小于2,两个端口之间的隔离度大于25 dB,E面和H面方向图较好,最大增益为7 dB,交叉极化小于-15 dB。其次,为了扩展测量频带,设计了一种开放边界四脊圆喇叭探头(QRHA)。通过在指数脊曲线末端添加Bessel曲线,改善了高频方向图主瓣分裂的现象,同时减小了探头的尺寸。QRHA总的尺寸为115 mm×110 mm×110 mm,在2-20 GHz的频带内两个端口的VSWR小于2,两个端口之间的隔离度大于40 dB,E面和H面方向图的3 dB波束宽度大于20~?,增益为3-15 dB,最大辐射方向上的交叉极化小于-25 dB。最后,以角锥喇叭天线作为AUT分别给出了无探头补偿和有探头补偿平面近远场变换的仿真结果。其中,分别用理论公式法和HFSS仿真法验证了无探头补偿,通过变换得到的远场方向图与理论方向图在-60~????6 0~?的范围内吻合很好。另外,分别用E面电场法、边缘电流逼近法和HFSS仿真法表示出矩形波导探头的远场方向图,通过实测数据给出了用不同方法补偿矩形波导探头的比较结果,从而验证了HFSS仿真法补偿的有效性,并对宽带双极化探头的补偿理论进行了研究。