CN109586811B - 一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***及方法 - Google Patents

一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***及方法，属于微波类产品性能测试技术领域，所述的航天微波类产品是指该产品的辐射发射电磁波的频率为1‑18GHz。本发明的方法在航天微波类产品电磁兼容测试和问题分析中具有极大的可靠性、便易性、直观性和工程实用性，尤其能够适应未来航天微波类产品EMC快速预测试和整改的需求，目前尚未发现有类似预测试方法，因此该方法在未来航天微波类产品的EMC预测试和整改领域中具有广阔的市场和较强的市场竞争力。

Description

一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***及方法
技术领域
本发明涉及一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***及方法，属于微波类产品性能测试技术领域，所述的航天微波类产品是指该产品的辐射发射电磁波的频率为1-18GHz。
背景技术
随着卫星产品综合化和集成化程度的迅猛发展，以及载荷舱内转发器通道的不断增多，载荷舱内产品尤其是微波类产品，将会面临较多的电磁兼容及防护方面的问题，亟需突破现有的EMC测试试验技术。目前从公开资料了解，国内外电磁兼容(EMC)行业内对航天微波类产品辐射发射的测试主要采用军标方法和二维场扫描方法，均存在无法快速、准确、全面获得产品辐射发射特性的弊端。
利用军标方法测试航天微波类产品的辐射发射主要依据MIL-STD-461G和GJB151B-2013等。测试在屏蔽室内进行，针对不同频段分别采用10kHz-30MHz棒状天线、30MHz-200MHz双锥天线、200MHz-1GHz双脊喇叭天线、1GHz-18GHz双脊喇叭天线。测试要求天线距测试配置边界前沿1m，天线高于地面接地平板1.2m，确保天线的任何部位离屏蔽室壁面的距离≥1m，离天花板的距离≥0.5m，并确保待测产品产生最大辐射发射的方向朝向测试配置边界的前沿。
该测试方法存在的缺点为：1)选用测试设备较多，测试速度慢，每次需要测试水平和垂直两种极化，校准及测试流程比较复杂；2)仅能测量航天微波类产品最大辐射发射方向的电磁辐射情况，且最大辐射方向靠人工估计，无法获得待测产品球面全空间的电磁辐射情况，尤其对于航天微波类产品，最大辐射发射方向较难估计，测量误差较大，具有局限性；3)缺少直观的分析功能，很难从测试结果直接对产品的电磁泄漏源进行诊断和分析。
利用二维场扫描方法测试航天微波类产品的辐射发射即利电场探头或磁场探头通过二维扫描方式实现对待测产品的EMI测试。该测试方法存在的缺点为：1)测试采用的电场探头和磁场探头工作频段通常为30MHz-3GHz，频段较低，很难满足航天微波类产品的频率要求；2)二维场扫描方法只能获得前半空间的辐射发射信息，同样无法获得待测产品球面全空间的辐射发射情况，且在大角度测量时精度较差；3)二维场扫描方法采用机械转台，扫描时间较长，测试效率低。
以上两种传统方法均无法快速、准确、全面获得航天微波类产品的辐射发射特性，且利用军标方法无法对电磁泄漏源进行直观定位。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***及方法，该方法为了克服传统军标方法和二维场扫描方法的不足，实现航天微波类产品辐射发射的精确、有效预测试，针对航天微波类产品频率、功率等方面的特点，基于电磁兼容测试的相关原理和标准要求，以及球面近场测试的相关理论，采用超宽带近场探头、球面近场测试等技术克服了传统测试方法在测试频段、精度和效率等方面的不足，能够对航天微波类产品的全向辐射发射进行快速、准确预测试和分析。
本发明的技术解决方案是：
一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***，该测试***包括底座、支撑柱、拱环、测试台、半电波暗室、线性阻抗稳定网络(LISN)、探头切换控制模块、伺服电机、电源模块、接收放大单元、频谱分析仪和数据处理模块；
所述的拱环的内表面均布有若干个近场探头，近场探头的个数N≥16πr/λ。
所述的半电波暗室的内表面安装有吸波材料；
所述的支撑柱的外表面表面安装有吸波材料；
所述的拱环的外表面安装有吸波材料；
所述的底座的外表面安装有吸波材料；
所述的底座、支撑柱、拱环、测试台和线性阻抗稳定网络(LISN)均安装在半电波暗室内；
所述的底座安装在半电波暗室的底面上，拱环固定安装在底座上，支撑柱安装在拱环内表面的底部，测试台固定安装在支撑柱的顶端，被测产品固定安装在测试台的顶端；
所述的拱环的外表面与半电波暗室的吸波材料表面的距离不小于80cm；
电源模块通过线性阻抗稳定网络(LISN)给被测产品提供电源；
探头切换控制模块用于控制拱环的内表面安装的近场探头之间的切换；
伺服电机用于控制支撑柱在周向上的转动，即支撑柱在伺服电机的作用下能够绕支撑柱的中心轴进行转动；
近场探头用于测试被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元，接收放大单元将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪，频谱分析仪对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块，数据处理模块对接收到的频谱数据进行空间场变换后得到被测产品辐射发射电磁波的频谱特性。
对上述的测试***进行机械校准时的方法为：将校准天线放置在支撑柱上，利用激光测试仪正对每个近场探头的中心位置，测试每个近场探头与校准天线的距离，还测试每个近场探头的角度，使得到的距离误差小于λ/50，角度误差小于λ/50r，其中λ为最大测量频率对应的电磁波波长，r为近场探头距离原点(原点为拱环的圆心)的距离；
对上述的测试***进行电校准时的方法为：采用超宽带高增益天线作为校准天线，将校准天线放置在支撑柱上，并使校准天线的最大辐射方向沿拱环的径向方向依次正对各个近场探头(即将校准天线放置到拱环的圆心处，使角校准天线的最大辐射方向逆时针或顺时针扫描一圈)，将采集到的场强和相位信息作为校准数据进行校准。
一种航天微波类产品全向辐射发射预测试方法，该方法的步骤包括：
(1)电压模块通过线性阻抗稳定网络(LISN)给被测产品提供电源；
(2)近场探头测试被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元；
(3)接收放大单元将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪，频谱分析仪对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块；
(4)通过探头切换控制模块切换近场探头，重复步骤(2)-(3)使所有均测试到被测产品所发出的电磁波的电平；
(5)通过伺服电机使支撑柱在周向上转动设定角度，即支撑柱在伺服电机的作用下绕支撑柱的中心轴转动；
(6)近场探头测试步骤(4)中转动后的被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元10；
(7)接收放大单元将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪，频谱分析仪对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块；
(8)通过探头切换控制模块切换近场探头，重复步骤(6)-(7)使所有均测试到被测产品所发出的电磁波的电平；
(9)重复步骤(5)-(8)；
(10)数据处理模块对接收到的所有频谱数据进行空间场变换后得到被测产品辐射发射电磁波的频谱特性。
所述的步骤(2)中，通过不同近场探头测试被测产品不同方向所发出的电磁波的电平；
所述的步骤(3)中，频谱分析仪设置为被测产品的测试频率范围；
所述的步骤(4)中，通过不同近场探头测试被测产品不同方向所发出的电磁波的电平；
所述的步骤(9)中，重复步骤(5)时，通过伺服电机使支撑柱在周向上转动的设定角度可以相同也可以不同；
所述的步骤(9)中，重复步骤(5)时，优选通过伺服电机使支撑柱在周向上转动的方向相同，且转动的角度总和为180°。
近场探头采用1-18GHz垂直双极化Vivaldi天线形式，优选尺寸为12cm×12cm×33cm；
探头切换控制模块与近场探头之间通过射频同轴电缆相连接。
有益效果
(1)本发明提出的航天微波类产品全向辐射发射快速预测试方法在EMC半电波暗室内和控制室内进行***配置，近场测试探头作为近场多探头EMC测试设备的核心部件，具有双极化超宽带特性，频率覆盖1-18GHz(航天微波类产品频段)，能够准确测量待测产品两种垂直极化方向上的切向辐射发射。N(N≥16)个近场测试探头按一定角度间隔均匀分布在拱环内。支撑柱同样位于拱环内侧，下端穿过拱环与底座连接，上端与测试台连接。测试台放置待测产品，确保待测产品处于拱环的中心位置。拱环通过底座进行固定。拱环内侧、支撑柱、底座均铺设有吸波材料，吸波材料将其整体包裹，测试探头均从吸波材料开孔处伸出并指向拱环的中心位置。
(2)为了降低测试设备本身的电磁干扰，其余设备在控制室进行配置；电源模块通过LISN对待测产品进行供电，LISN能够为测试***提供稳定的宽带阻抗匹配。接收放大单元负责将近场探头测得的场信息进行放大。频谱分析仪负责测试数据的采集与频谱分析；
(3)机械校准：机械校准的目的在于利用激光测试仪确保各个近场测试探头的位置距离待测产品的距离相同且等角度摆放(距离和角度在有效误差范围内)。利用激光测试仪正对每个测试探头中心位置，依次对每个探头的角度和距离产品的距离进行校准，确保距离误差小于λ/50,角度误差小于λ/50r，其中λ为最大测量频率对应的电磁波波长，r为近场探头距离原点的距离。
(4)电校准：电校准的目的在于使各个测试探头具有相同的接收/发射电场幅度和相位(幅度和相位在有效误差范围内)。具体方法如下：采用超宽带高增益天线作为校准天线，将校准天线的最大辐射方向沿球面近场多探头测试***的径向方向依次正对各个探头，将采集到的场强和相位信息作为校准数据进行校准。
(5)测试方法：将校准天线更换为待测产品，将电源模块通过LISN连接待测产品进行供电；打开接收放大器及频谱仪，并将频谱仪设置为所需频率范围。利用近场探头采集特定球面上垂直方向上的两个切向场；利用探头切换单元及控制模块切换近场探头实现对待测产品俯仰向(或方位向)扫描，直到探头切换完毕；利用伺服控制装置将待测产品水平旋转一定角度，重复，实现对待测产品方位向(或俯仰向)向扫描，直至待测产品水平旋转180度，待测产品测试完毕。最终将采集得到的近场数据保存至计算机中。
(6)按照MIL-STD-461G和GJB151B-2013等EMC标准中辐射发射测试相关距离要求，对产品的辐射场进行空间场变换，即可得到待测产品球面全空间的辐射场。空间场变换主要包括两部分：1)探头补偿，即测出近场探头的方向性信息对探头进行校准。由于近场探头具有方向性，且与待测产品距离较近，因此近场探头在球面上采集到的场是探头附近的加权平均场，为了确保空间场变换的精度，必须进行探头补偿；2)空间场变换，即在探头补偿的基础上，根据球面波展开理论和天线的散射矩阵理论，对待测产品的测试结果进行空间场变换。
(7)空间场变换后完成后，选取辐射发射最大方向上的结果与MIL-STD-461G和GJB151B-2013等标准中曲线(EMC数据后处理模块中内含)进行对比，分析EMC测试数据是否超标。如果存在辐射发射超标情况，可以做进一步的空间场变换，对辐射发射的泄漏源进行定位和诊断。
(8)本发明提出了一种航天微波类产品全向辐射发射快速预测试方法，相比传统测试方法，该方法能够更加快速、全面、准确地实现航天微波类产品EMC性能的预测试，大大提高航天微波类产品的研制效率。
(9)本发明引入球面近场测试技术，提出了一种针对航天微波类产品辐射发射快速、准确测试的新方法。相比军标方法只能靠人工估计最大辐射方向进行测试和二维场扫描方法只能测前半空间的辐射发射情况，该方法能够对航天微波类产品1-18GHz全频段的球面全空间辐射发射进行快速、精确测试，精确评估产品的最大辐射，避免了人工估计最大辐射方向进行测量的人为误差和局限性，测试的精度和全面性大大提高；
(10)本发明基于球面多探头近场测试方法，采用快速电子扫描代替了传统测试方法中的手动测试和机械扫描，被测产品仅需一维旋转半周即可获得被测产品全向的电磁辐射情况，测试效率和测试精度均大大提高；
(11)本发明采用1-18GHz小型化超宽带垂直双极化近场探头，相比传统测试方法，具有以下技术突破：该探头能够同时采集特定球面上相互垂直的两个切向场，避免了传统辐射发射测试中每台待测产品均需同时校准和测量两个极化方向的繁琐过程，仅需通过一次校准和测量即可完成测试过程，大大简化了测试流程；相比二维场扫描方法测试频段较低(通常为30MHz-3GHz)的局限性，该方法采用Vivaldi形式的超宽带双极化近场探头，测试频段扩展至1-18GHz，能够满足航天微波类产品辐射发射的测试需求；
(12)本发明在利用空间场变换算法，相比传统军标方法和二维场扫描方法，更便于直观上通过空间场变换实现对产品电磁泄漏源的直观定位和评估。
目前在产品的调试阶段，采用MIL-STD-461G和GJB151B-2013等军标方法和二维场扫描方法进行EMC测试和问题分析的情况仍然普遍存在，测试效率低，人工误差和测试误差均较高。本发明提出的航天微波类产品全向辐射发射快速预测试方法与传统测试方法相比，能够带来以下明显优势和效益。测试精度大大提高，避免了传统方法中人工估计最大辐射进行测量的人为误差；测试效率显著提高，采用电子扫描代替了传统方法中的手动测试和机械扫描；测试信息全面性强，能够获得比传统测试方法更全面的产品全向辐射发射信息；测试流程大大简化，仅需一次校准和测量即可完成测试过程，避免了传统方法中每台产品需要校准和测量两个极化方向的繁琐过程；测试频段大大拓宽，测试频段能够覆盖1-18GHz航天微波类产品的工作频段；测试结果直观大大提高，该测试方法能够实现空间场变换，便于直观上对航天微波类产品电磁泄漏源进行定位。
(13)本发明的方法在航天微波类产品电磁兼容测试和问题分析中具有极大的可靠性、便易性、直观性和工程实用性，尤其能够适应未来航天微波类产品EMC快速预测试和整改的需求，目前尚未发现有类似预测试方法，因此该方法在未来航天微波类产品的EMC预测试和整改领域中具有广阔的市场和较强的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的***组成示意图。
具体实施方式
本发明基于电磁兼容测试相关理论和方法，结合球面近场测试等技术，提出了一种针对航天微波类产品辐射发射进行快速、准确预测试的新方法。主要实施过程如下：
1)研究航天微波类产品辐射发射的实际测试需求，航天微波类产品主要包括接收机、变频器、行波放大器、固态放大器、滤波器等单机，其辐射发射频率主要集中在1-18GHz，通过对航天微波类产品辐射发射测试需求的深入调研，确定近场测试探头频率、承受功率等研制需求以及测试方法中相关软硬件的配置需求。
2)基于Vivaldi天线基本形式，结合天线加载等超宽带、小型化设计技术，设计1-18GHz小型化超宽带垂直双极化天线作为近场测试探头，设计要求：频率：1-18GHz；驻波≤2；增益≥2dB；隔离度≥20dB；尺寸≤12cm×12cm×33cm。
3)根据电磁兼容测试相关原理及测试方法要求，研究基于超宽带双极化近场探头、高速电子开关、控制模块、伺服***、频谱分析仪、线性阻抗稳定网络(LISN)等建立EMC球面近场测试***，满足航天微波类产品辐射发射全空间预测试和频谱分析的需求。
4)根据航天微波类产品辐射发射测试的实际需求，编写测试软件。包括：a)数据采集软件模块的编写：b)MIL-STD-461G和GJB151B-2013等EMC标准中辐射发射相关限值的导入；c)依据军标测试要求开发相应近远场变换算法对采集到的产品辐射近场进行空间变换；d)测试结果判定和分析模块的编写，能够实现将测试或空间变换后的结果与军标对比，并精确预估产品的辐射发射性能。
5)为了实现该预测试方法的应用和推广，根据航天微波类产品辐射发射测试需求和MIL-STD-461G和GJB151B-2013等EMC标准中测试要求，编写相关测试规范。
实施例
如图1所示，一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***，该测试***包括底座1、支撑柱2、拱环3、测试台4、半电波暗室5、线性阻抗稳定网络(LISN)6、探头切换控制模块7、伺服电机8、电源模块9、接收放大单元10、频谱分析仪11和数据处理模块12；
所述的拱环3的内表面均布有16近场探头；
所述的半电波暗室5的内表面安装有吸波材料；
所述的支撑柱2的外表面表面安装有吸波材料；
所述的拱环3的外表面安装有吸波材料；
所述的底座1的外表面安装有吸波材料；
所述的底座1、支撑柱2、拱环3、测试台4和线性阻抗稳定网络(LISN)6均安装在半电波暗室5内；
所述的底座1安装在半电波暗室5的底面上，拱环3固定安装在底座1上，支撑柱2安装在拱环3内表面的底部，测试台4固定安装在支撑柱3的顶端，被测产品固定安装在测试台4的顶端；
所述的拱环3的外表面与半电波暗室5的吸波材料表面的距离不小于80cm；
电源模块9通过线性阻抗稳定网络(LISN)6给被测产品提供电源；
探头切换控制模块7用于控制拱环3的内表面安装的近场探头之间的切换；
伺服电机8用于控制支撑柱2在周向上的转动，即支撑柱2在伺服电机8的作用下能够绕支撑柱2的中心轴进行转动；
近场探头用于测试被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元10，接收放大单元10将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪11，频谱分析仪11对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块12，数据处理模块12对接收到的频谱数据进行空间场变换后得到被测产品辐射发射电磁波的频谱特性。
对上述的测试***进行机械校准时的方法为：将校准天线放置在支撑柱2上，利用激光测试仪正对每个近场探头的中心位置，测试每个近场探头与校准天线的距离，还测试每个近场探头的角度，使得到的距离误差小于λ/50，角度误差小于λ/50r，其中λ为最大测量频率对应的电磁波波长，r为近场探头距离原点(原点为拱环3的圆心)的距离；
对上述的测试***进行电校准时的方法为：采用超宽带高增益天线作为校准天线，将校准天线放置在支撑柱2上，并使校准天线的最大辐射方向沿拱环3的径向方向依次正对各个近场探头(即将校准天线放置到拱环3的圆心处，使角校准天线的最大辐射方向逆时针或顺时针扫描一圈)，将采集到的场强和相位信息作为校准数据进行校准。
一种航天微波类产品全向辐射发射预测试方法，该方法的步骤包括：
(1)电压模块9通过线性阻抗稳定网络(LISN)6给被测产品提供电源；
(2)近场探头测试被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元10；
(3)接收放大单元10将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪11，频谱分析仪11对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块12；
(4)通过探头切换控制模块7切换近场探头，重复步骤(2)-(3)共15次；
(5)通过伺服电机8使支撑柱2在周向上转动5°，即支撑柱2在伺服电机8的作用下绕支撑柱2的中心轴转动；
(6)近场探头测试步骤(4)中转动后的被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元10；
(7)接收放大单元10将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪11，频谱分析仪11对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块12；
(8)通过探头切换控制模块7切换近场探头，重复步骤(6)-(7)使所有均测试到被测产品所发出的电磁波的电平；
(9)重复步骤(5)-(8)，使支撑柱2在周向上转动的角度总和为180°；
(10)数据处理模块12对接收到的所有频谱数据进行空间场变换后得到距离该被测产品1m处的近场分布。
本发明与传统辐射发射测试方法相比，在测试精度、测试效率、测试的全面性、直观性和工程实用性方面均有较大提高，建议在未来航天微波类产品EMC快速预测试和整改中应用。

Claims (1)

1.一种航天微波类产品全向辐射发射预测试***，其特征在于：该测试***包括底座、支撑柱、拱环、测试台、半电波暗室、线性阻抗稳定网络、探头切换控制模块、伺服电机、电源模块、接收放大单元、频谱分析仪和数据处理模块；
所述的拱环的内表面安装有近场探头；
所述的底座、支撑柱、拱环、测试台和线性阻抗稳定网络均安装在半电波暗室内；
所述的底座安装在半电波暗室的底面上，拱环固定安装在底座上，支撑柱安装在拱环内表面的底部，测试台固定安装在支撑柱的顶端，被测产品固定安装在测试台的顶端；
电源模块通过线性阻抗稳定网络给被测产品提供电源；
探头切换控制模块用于控制拱环的内表面安装的近场探头之间的切换；
伺服电机用于控制支撑柱在周向上的转动；
近场探头用于测试被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元，接收放大单元将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪，频谱分析仪对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块，数据处理模块对接收到的频谱数据进行空间场变换后得到被测产品辐射发射电磁波的频谱特性；所述的拱环的内表面均布有若干个近场探头，近场探头的个数N＝16；
所述的半电波暗室的内表面安装有吸波材料；
所述的支撑柱的外表面安装有吸波材料；
所述的拱环的外表面安装有吸波材料；
所述的底座的外表面安装有吸波材料；
所述的拱环的外表面与半电波暗室的吸波材料表面的距离不小于80cm；
对上述的测试***进行机械校准时的方法为：将校准天线放置在支撑柱上，利用激光测试仪正对每个近场探头的中心位置，测试每个近场探头与校准天线的距离，还测试每个近场探头的角度，使得到的距离误差小于λ/50，角度误差小于λ/50r，其中λ为最大测量频率对应的电磁波波长，r为近场探头距离原点的距离；
对上述的测试***进行电校准时的方法为：采用超宽带高增益天线作为校准天线，将校准天线放置在支撑柱上，并使校准天线的最大辐射方向沿拱环的径向方向依次正对各个近场探头，将采集到的场强和相位信息作为校准数据进行校准；
使用该测试***进行航天微波类产品全向辐射发射预测试方法，步骤包括：
(1)电压模块通过线性阻抗稳定网络给被测产品提供电源；
(2)使用其中一个近场探头测试被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元；
(3)接收放大单元将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪，频谱分析仪对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块；
(4)通过探头切换控制模块切换近场探头，重复步骤(2)-(3)使所有近场探头均测试到被测产品所发出的电磁波的电平；
(5)通过伺服电机使支撑柱在周向上转动设定角度，即支撑柱在伺服电机的作用下绕支撑柱的中心轴转动；
(6)使用其中一个近场探头测试步骤(4)中转动后的被测产品所发出的电磁波的电平，并将测试得到的电磁波的电平发送给接收放大单元；
(7)接收放大单元将接收到的电磁波的电平进行放大后发送给频谱分析仪，频谱分析仪对接收到的放大后的电磁波的信号进行频谱分析后输出频谱数据给数据处理模块；
(8)通过探头切换控制模块切换近场探头，重复步骤(6)-(7)使所有近场探头均测试到被测产品所发出的电磁波的电平；
(9)重复步骤(5)-(8)；
(10)数据处理模块对接收到的所有频谱数据进行空间场变换后得到被测产品辐射发射电磁波的频谱特性；
所述的步骤(9)中，重复步骤(5)时，通过伺服电机使支撑柱在周向上转动的设定角度和方向均相同，且转动的角度总和为180°；
近场探头采用1-18GHz垂直双极化Vivaldi天线形式，尺寸为12cm×12cm×33cm；探头切换控制模块与近场探头之间通过射频同轴电缆相连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111010242B (zh) * 2019-11-26 2022-03-11 深圳市钛和巴伦技术股份有限公司 辐射杂散测试设备和***、辐射杂散测试方法
CN112649693A (zh) * 2021-01-15 2021-04-13 公安部第三研究所 高低温环境下多维电磁干扰可视化自动检测***及方法
CN114034950B (zh) * 2021-10-29 2024-05-14 西安空间无线电技术研究所 基于混响室的航天无源产品电磁泄漏度测试***及方法
CN115128366B (zh) * 2022-05-18 2024-06-21 西北核技术研究所 一种高功率微波***等效全向辐射功率测试***及方法
CN116827452B (zh) * 2023-08-30 2023-12-01 福州物联网开放实验室有限公司 一种物联网通信终端天线调试装置
CN117434368A (zh) * 2023-10-25 2024-01-23 北京航空航天大学 一种装备贮存和全景电磁辐射发射测量的一体化装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102918785A (zh) * 2010-05-07 2013-02-06 萨蒂莫工业公司 包含包括多个探头的阵列的用于模拟电磁环境的***
CN103630761A (zh) * 2013-11-20 2014-03-12 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种多探头球面近场通道校准装置及方法
CN204649862U (zh) * 2015-05-08 2015-09-16 陈奕铭 一种多探头近场天线测试***
CN104993884A (zh) * 2015-08-18 2015-10-21 成都九华圆通科技发展有限公司 手持数字监测测向***及其监测方法
US9985733B1 (en) * 2016-11-22 2018-05-29 Keysight Technologies, Inc. System and method for performing over-the-air (OTA) testing of a device under test (DUT) having an integrated transmitter-antenna assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102918785A (zh) * 2010-05-07 2013-02-06 萨蒂莫工业公司 包含包括多个探头的阵列的用于模拟电磁环境的***
CN103630761A (zh) * 2013-11-20 2014-03-12 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种多探头球面近场通道校准装置及方法
CN204649862U (zh) * 2015-05-08 2015-09-16 陈奕铭 一种多探头近场天线测试***
CN104993884A (zh) * 2015-08-18 2015-10-21 成都九华圆通科技发展有限公司 手持数字监测测向***及其监测方法
US9985733B1 (en) * 2016-11-22 2018-05-29 Keysight Technologies, Inc. System and method for performing over-the-air (OTA) testing of a device under test (DUT) having an integrated transmitter-antenna assembly

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