天线特性参数的测量对于天线性能评估和优化至关重要。目前，天线测量主要有三种方法：远场测量、紧缩场测量和近场测量。远场测量直接在天线的远场区进行，由于远场区天线的辐射特性相对稳定，因此测量结果准确可靠。
然而，远场测量需要满足特定的距离条件，即d≥2D²/λ，其中D为天线的口径尺寸，λ为工作波长。这通常意味着需要大面积的测试场地，同时测量也会受到周围电磁环境、气候条件等因素的影响，导致测量精度受限。紧缩场测量通过采用一个抛物面金属反射板，将馈源发送的球面波经反射面反射形成平面波，从而模拟远场条件。这种方法能够在较短的距离内获得类似于远场测量的结果，便于在理想的测试环境（如暗室）中进行。
近场测量则是在天线近场区进行，通过测量天线口面上的幅度和相位分布，再利用数学变换得到天线的远场特性。近场测量对设备要求较低，不需要昂贵的暗室环境，且测量精度通常较高。此外，近场测量还能很好地模拟和控制各种电磁环境，并通过软件有效补偿测量误差。因此，近场测量技术在天线测量领域得到了广泛应用。具体来说，近场测量技术包括频域近场测量和时域近场测量。频域近场测量主要适用于连续信号的情况，通过采集天线近场区域辐射场的数据，经过近场-远场变换得到天线的远场特性。而时域近场测量则采用脉冲信号，利用时域平面波谱分析得到天线的各项参数。近年来，时域近场测试方法得到了快速发展，为天线测量提供了新的技术手段。天线的测量技术经历了从远场测量到近场测量的发展过程，随着测量设备和计算手段的不断进步，近场测量技术因其高精度、灵活性等优点得到了越来越多的应用。未来，随着新技术的不断涌现和测量需求的不断提高，天线测量技术还将继续发展完善。
在20世纪50年代，国外已经开始研究天线近场测量技术，而国内则在20世纪80年代开始涉足这一领域。西安电子科技大学在1987年成功研制了我国第一套天线近场测量系统，标志着国内在这一技术上取得了重要突破。天线近场测量是一种重要的天线测试方法，其中近场扫描法尤为常用。这种方法利用一个特性已知的探头，在离开待测天线几个波长的某一表面进行扫描，测量天线在该表面离散点上的幅度和相位分布。通过严格的模式展开理论，可以确定天线的远场特性。测量面可以是平面、柱面或球面，分别对应平面近场测量、柱面近场测量和球面近场测量。
近场扫描法测量系统主要由射频子系统、扫描子系统和数据采集处理系统等组成。射频子系统负责提供射频功率和检测探头接收信号，扫描子系统则实现探头在指定曲面上的规则扫描，数据采集处理系统则负责采集、存储和处理测量数据，并通过计算机实现近场到远场的变换，最终得到天线的远场特性。在机械扫描子系统中，最常用的扫描技术包括平面近场（PNF）、柱面近场（CNF）和球面近场（SNF）。这些技术都需要将平移与转动相结合，以在理想曲面上进行扫描。例如，PNF扫描要求较小的暗室环境，校准技术和相对简单的数理分析，适合于像碟状或相位阵列这样的高度定向天线。
随着技术的不断进步，天线近场测量系统的性能也在不断优化。矢量网络分析仪作为核心设备，在精度、速度、动态范围和操作界面等方面都有了较大的改进，为天线近场测量提供了更为准确和高效的测试手段。天线近场测量技术在国内经过多年的发展和研究，已经取得了显著的进步。随着未来无线通信技术的不断发展，天线近场测量技术将继续发挥重要作用，为天线的设计和性能优化提供有力支持。
平面近场扫描的核心在于利用正交安装的导轨系统，探头在竖直导轨上移动，扫描与待测天线口面平行的平面。为了保证测量精度，采样点的设置至关重要，理论上采样间隔需小于最高频率波长的一半，以确保频谱分量的完整性。但实际应用中，扫描平面不可能无限大，因此需通过边界截断数据观察远场变化，调整扫描点数以减小误差。此外，平面近场扫描还需考虑多种校正处理，如电缆抖动、探头位置、阻抗失配和热漂移校准等，这些校正措施大大提高了测量的准确性和可靠性。相比平面扫描，柱面近场扫描更为复杂，但适用于波束俯仰角较小而方位角范围较广的天线。在柱面扫描中，待测天线安装于转台之上，探头沿直线方向移动，通过转台与探头的组合运动，在柱面上形成采样格点，获取近场数据。测试时，需确保扫描轴的精确对准和探头的直线扫描与转台转轴的平行，以保证测量的准确性。采样间隔同样需满足奈奎斯特准则。通过合理的扫描行数设置，可以更为精确地反映天线的远场特性。
