微波暗室静区性能测试措施 年 1 月 微波暗室静区性能测试措施 拟 制 审 核 会 签 1 概述微波暗室用于天线测量作为室内测量,微波暗室应能把发射天线直接辐射到接受天线主波束区以外的射频能量,尽量地吸取或变化其反射方向,使之不进入接受天线的主波束区,即在接受天线所在区域内提供近似无反射的静区2 测试项目2.1 静区反射电平2.2 交叉极化5.3场幅均匀性5.4多途径损耗3 测试措施3.1 行程线及其命名接受天线沿某线移动采集信号电平数据,该线称为行程线为了便于区别接受天线在不同频率、不同行程线、不同指向角(方位θ)时的采集成果,特作如下命名: XX XXX . X 表达测试频率 表达接受喇叭方位角θ的度数 测量行程线例如:ox090.3表达测量频率为3GHz,接受喇叭方位角θ=900,自O点沿OX行程线移至X点。
3.2 静区测试措施静区性能的核心指标是反射电平,其他指标本质上均于反射电平有关静区反射电平可以采用自由空间电压驻波比法来测量微波暗室是一种模拟的“自由空间”,由于暗室内壁吸波材料吸取电磁波不完全,对于入射到它上面的电磁波始终存在着大小不同的反射,这些反射随空间位置的不同而不同,它们与直射波矢量迭加后就形成了自由空间电压驻波,其数量大小就反映了暗室空间反射电平的大小设Ed 为来自源天线的直射波场强,Er为等效反射波场强,它与轴线夹角为θ令接受天线方向图在θ方向的电平为A(dB),则接受天线方向图最大值旋转到θ方向时,它在直射波方向收到的场强 Ed’将为Ed’= Ed×10 A/20设直射波 Ed’和反射波 Er同相和反相时检测到的场强最大值和最小值分别用B(dB)和C(dB)来表达,则可分下列三种状况讨论:1) Er< Ed’时B= 20lg (Ed’+Er )/ Ed’=20lg (Ed10A/20+Er )/ Ed10A/20C= 20lg (Ed’-Er )/ Ed’=20lg (Ed10A/20-Er )/ Ed10A/20则暗室反射电平Γ为Γ= 20lg (Er /Ed)=A+20lg [(10(B-C)/20-1)/(10(B-C)/20+1)]2) Er =Ed’时 Γ=A3) Er >Ed’时同理可得Γ=20lg(Er /Ed)=A+20lg [(10(B-C)/20+1)/(10(B-C)/20-1)]因此,只要测出空间驻波曲线和接受天线的方向图,就可以按上述三类状况计算出反射电平。
Er 和 Ed’的大小鉴别措施是:由于Ed’ 随天线的移动有规律变化,Er 无规律变化,在某一取向角上,如果实测空间驻波曲线的平均值浮现无规律的变化,就能鉴别 Er> Ed’,或在这个取向角上,实测空间驻波曲线的平均电平比在这个取向角上方向图电平高,也能鉴别Er >Ed’测试反射电平的操作过程如下:A. 接受天线在θ=00方向的参照线,由空间驻波曲线包络的平均值,获得反射电平计算所需接受天线方向图在θ方向的电平A(dB)B. 将接受天线的方向图最大值在θ=00 ~ ±900范畴内以合适的间隔指向θ方向,接受天线沿测量行程线移动并记录空间驻波曲线C. 空间驻波曲线计算出相应的反射电平不同频率、极化、取向角等条件下反复上述测量过程,,完毕暗室静区反射电平检测 f(GHz):8GHz,10GHz,18GHzθ角分别为0°、30°、60°、90°、270°、300°、330°两种极化状态经数据解决(应满足远场条件)求出暗室静区性能数据3.3 交叉极化度验收测试措施将线极化的发射天线和接受天线置于微波暗室的纵轴线上,其方向图的最大值彼此互相对准,距离满足远场测试条件,接受天线位于所需测试的区域内。
当发射天线为水平极化时,以接受天线相似极化状态下的接受电平为参照电平,记录接受天线垂直极化时的信号电平,它与参照电平之差即为交叉极化电平当发射天线为水平极化时,以接受天线相似极化状态下的接受电平为参照电平B0,在使用频率范畴内(8~40GHz)抽取10GHz、18GHz两个频率点进行测试,测得的数值分别与B0的差值(B0-测量值)为交叉极化度两组数据应分别优于25dB3.4 场强幅值均匀性验收测试措施场强幅值均匀性测试措施同静区测试措施同样,不单独再做;沿行程线C1D1,θ=0°时,收、发天线发射接受的数据,接受电平差即为场强幅值差,其差值应优于±0.25dB ;沿行程线O1O2,θ=0°时,收、发天线发射接受的数据,分别测出两个端点的接受电平,求出两点的电平差即为场强幅值差,其差值应优于±2dB 3.5 多途径损耗验收测试措施将发射天线和接受天线置于暗室纵轴线上,抽取10GHz、18GHz两个频率点,其方向图的最大值互相对准,距离满足远场测试条件,接受天线位于静区内,将发射天线和接受天线保持相似的极化方向,同步旋转,隔22.5°记录一次接受功率电平(旋转360°),标称值为接受电平平均值,其信号电平的变化限度即为多途径损耗,该值应满足±0.25dB。
4 安全规定为保证操作人员及设备的使用安全,需要遵守如下规定:a) 测试时,暗室内的喇叭前向辐射区无任何障碍物、无工作人员;b) 测试时,需要在暗室内放置的电器类设备的供电要注意电气安全;不测时断开供电电源5 屏蔽接地接地电阻 ﹤1Ω。