微波暗室靜區(qū)性能

1、微波暗室靜區(qū)性能測試方法2008 年 1 月 微波暗室靜區(qū)性能測試方法 擬 制 審 核 會 簽 7 / 7文檔可自由編輯打印1 概述微波暗室用于天線測量。作為室內(nèi)測量，微波暗室應(yīng)能把發(fā)射天線直接輻射到接收天線主波束區(qū)以外的射頻能量,盡可能地吸收或改變其反射方向，使之不進(jìn)入接收天線的主波束區(qū)，即在接收天線所在區(qū)域內(nèi)提供近似無反射的靜區(qū)。2 測試項(xiàng)目2.1 靜區(qū)反射電平2.2 交叉極化5.3場幅均勻性5.4多路徑損耗3 測試方法3.1 行程線及其命名接收天線沿某線移動采集信號電平數(shù)據(jù)，該線稱為行程線。為了便于區(qū)別接收天線在不同頻率、不同行程線、不同指向角（方位）時(shí)的采集結(jié)果，特作如下命名： XX

2、XXX X 表示測試頻率 表示接收喇叭方位角的度數(shù) 測量行程線例如：ox0903表示測量頻率為3GHz，接收喇叭方位角=900，自O(shè)點(diǎn)沿OX行程線移至X點(diǎn)。3.2 靜區(qū)測試方法靜區(qū)性能的核心指標(biāo)是反射電平，其它指標(biāo)本質(zhì)上均于反射電平有關(guān)。靜區(qū)反射電平可以采用自由空間電壓駐波比法來測量。微波暗室是一個(gè)模擬的“自由空間”，由于暗室內(nèi)壁吸波材料吸收電磁波不完全，對于入射到它上面的電磁波始終存在著大小不同的反射，這些反射隨空間位置的不同而不同，它們與直射波矢量迭加后就形成了自由空間電壓駐波，其數(shù)量大小就反映了暗室空間反射電平的大小。設(shè)Ed 為來自源天線的直射波場強(qiáng)，Er為等效反射波場強(qiáng)，它與軸線夾角為

3、。令接收天線方向圖在方向的電平為A（dB），則接收天線方向圖最大值旋轉(zhuǎn)到方向時(shí)，它在直射波方向收到的場強(qiáng) Ed將為Ed= Ed×10 A/20設(shè)直射波 Ed和反射波 Er同相和反相時(shí)檢測到的場強(qiáng)最大值和最小值分別用B（dB）和C（dB）來表示，則可分下列三種情況討論：1) Er Ed時(shí)B= 20lg (Ed+Er )/ Ed=20lg (Ed10A/20+Er )/ Ed10A/20C= 20lg (Ed-Er )/ Ed=20lg (Ed10A/20-Er )/ Ed10A/20則暗室反射電平為= 20lg (Er /Ed)=A+20lg (10(B-C)/20-1)/(10(B-

4、C)/20+1)2) Er =Ed時(shí) =A3) Er Ed時(shí)同理可得=20lg(Er /Ed)=A+20lg (10(B-C)/20+1)/(10(B-C)/20-1)因此，只要測出空間駐波曲線和接收天線的方向圖，就可以按上述三類情況計(jì)算出反射電平。Er 和 Ed的大小判別方法是：由于Ed 隨天線的移動有規(guī)律變化，Er 無規(guī)律變化，在某一取向角上，如果實(shí)測空間駐波曲線的平均值出現(xiàn)無規(guī)律的變化，就能判別 Er> Ed，或在這個(gè)取向角上，實(shí)測空間駐波曲線的平均電平比在這個(gè)取向角上方向圖電平高，也能判別Er >Ed。測試反射電平的操作過程如下：A. 接收天線在=00方向的參考線，由空間駐

5、波曲線包絡(luò)的平均值，獲得反射電平計(jì)算所需接收天線方向圖在方向的電平A（dB）。B. 將接收天線的方向圖最大值在=00 ±900范圍內(nèi)以適當(dāng)?shù)拈g隔指向方向，接收天線沿測量行程線移動并記錄空間駐波曲線。C. 空間駐波曲線計(jì)算出相應(yīng)的反射電平。不同頻率、極化、取向角等條件下重復(fù)上述測量過程，,完成暗室靜區(qū)反射電平檢測。 f(GHz):8GHz，10GHz，18GHz角分別為0°、30°、60°、90°、270°、300°、330°兩種極化狀態(tài)經(jīng)數(shù)據(jù)處理(應(yīng)滿足遠(yuǎn)場條件)求出暗室靜區(qū)性能數(shù)據(jù)。3.3 交叉極化度驗(yàn)收測試方法

6、將線極化的發(fā)射天線和接收天線置于微波暗室的縱軸線上，其方向圖的最大值彼此相互對準(zhǔn)，距離滿足遠(yuǎn)場測試條件，接收天線位于所需測試的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)發(fā)射天線為水平極化時(shí)，以接收天線相同極化狀態(tài)下的接收電平為參考電平，記錄接收天線垂直極化時(shí)的信號電平，它與參考電平之差即為交叉極化電平。當(dāng)發(fā)射天線為水平極化時(shí)，以接收天線相同極化狀態(tài)下的接收電平為參考電平B0，在使用頻率范圍內(nèi)（840GHz）抽取10GHz、18GHz兩個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行測試，測得的數(shù)值分別與B0的差值（B0測量值）為交叉極化度。兩組數(shù)據(jù)應(yīng)分別優(yōu)于25dB。3.4 場強(qiáng)幅值均勻性驗(yàn)收測試方法場強(qiáng)幅值均勻性測試方法同靜區(qū)測試方法一樣，不單獨(dú)再做；沿行程

7、線C1D1，0°時(shí)，收、發(fā)天線發(fā)射接收的數(shù)據(jù)，接收電平差即為場強(qiáng)幅值差，其差值應(yīng)優(yōu)于±0.25dB ；沿行程線O1O2，0°時(shí)，收、發(fā)天線發(fā)射接收的數(shù)據(jù)，分別測出兩個(gè)端點(diǎn)的接收電平，求出兩點(diǎn)的電平差即為場強(qiáng)幅值差，其差值應(yīng)優(yōu)于±2dB 。3.5 多路徑損耗驗(yàn)收測試方法將發(fā)射天線和接收天線置于暗室縱軸線上，抽取10GHz、18GHz兩個(gè)頻率點(diǎn)，其方向圖的最大值相互對準(zhǔn)，距離滿足遠(yuǎn)場測試條件，接收天線位于靜區(qū)內(nèi)，將發(fā)射天線和接收天線保持相同的極化方向，同步旋轉(zhuǎn)，隔22.5°記錄一次接收功率電平（旋轉(zhuǎn)360°），標(biāo)稱值為接收電平平均值，其信號電平的變化程度即為多路徑損耗，該值應(yīng)滿足±0.25dB。4 安全