CN111965448A - 一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法 - Google Patents

一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111965448A
CN111965448A CN202010764623.1A CN202010764623A CN111965448A CN 111965448 A CN111965448 A CN 111965448A CN 202010764623 A CN202010764623 A CN 202010764623A CN 111965448 A CN111965448 A CN 111965448A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
guide rail
antenna
tested piece
power reflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010764623.1A
Other languages
English (en)
Inventor
许群
孟平
丁洪利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVIC Research Institute Special Structures Aeronautical Composites
Original Assignee
AVIC Research Institute Special Structures Aeronautical Composites
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC Research Institute Special Structures Aeronautical Composites filed Critical AVIC Research Institute Special Structures Aeronautical Composites
Priority to CN202010764623.1A priority Critical patent/CN111965448A/zh
Publication of CN111965448A publication Critical patent/CN111965448A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0807—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
    • G01R29/0814—Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明属于微波测量技术领域，具体涉及一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法；所述测试设备包括测试仪器、微波暗室、圆弧导轨、转台、测试天线、被测件；所述测试仪器、圆弧导轨、转台、测试天线、被测件安装在一微波暗室内；所述转台设置有两个，对称安装在圆弧导轨上，所述测试天线安装在转台上，所述被测件中心位于圆弧导轨的圆心所在轴线上，所述测试仪器通过射频电缆与两测试天线相连，两测试天线的轴线延长线相交于圆弧导轨圆心轴线上。本发明所提出的测试设备可以有效节省微波暗室的体积，这种等效平板功率反射的测试方法，可有效提高测试效率。

Description

一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法
技术领域
本发明属于微波测量技术领域，具体涉及一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法。
背景技术
等效平板是雷达天线罩研制过程中必不可少的试验样件，等效平板的电性能能够反映雷达天线罩的主要电性能。为了降低雷达天线罩研制中的技术风险，通常在研制初期制造等效平板并进行电性能测试，根据测试结果判断雷达罩电性能设计结果的正确性。
等效平板的主要测试参数包括功率传输效率、功率反射和***相位延迟。目前，等效平板功率反射测量主要参考GJB5239-2004《射频吸波材料吸波性能测试方法》之5.3，即拱形法，其测试示意图如图1所示。
拱形法测试的主要原理如下：矢量网络分析仪的输出端与发射天线相连，激励信号经被测件或金属板反射后再由接收天线所接收，并送入与之相连的矢量网络分析仪的输入端，发射天线和接收天线在拱形架上独立移动并指向圆心，被测件的反射电平与金属板的反射电平之比为被测件的功率反射。
使用拱形法进行等效平板的功率反射测量存在一定的测量不确定度，主要包括收发天线之间的耦合、拱形架及周围环境的反射以及等效平板边缘的散射等。要想保证测量结果准确，需要将整个装置放于微波暗室中，同时为了保证被测件宽频带的测量，拱形支架需要一定的高度。
对于远场天线测试，收发天线的最小测试距离要满足如下远场测试条件：
Figure BDA0002612039540000011
其中，Rmin为收发天线间的最小距离；
d为天线的口面直径；
λmin为待测天线罩工作频段的最小波长。
以1-18GHz为例，若要满足收发天线互相处于对方的远场区，天线到等效平板的距离不小于3m(频率2GHz，天线口径0.33m计算)，以等效平板放置高度1.5m，拱形架厚0.5m，拱形架到暗室顶端吸波材料尖1.5m，吸波材料高0.5m计算，微波暗室高度不小于7m。对一个直径6M的圆拱来说，暗室侧墙贴0.5m吸波材料，并预留一定的距离，暗室长度不能小于6+0.5*2+3＝10m，宽度不能小于0.5*2+4＝5m。因此，使用拱形法进行等效平板功率反射的测试需要一个不小于10m*5m*7m的暗室，且仅能进行等效平板的功率反射测试。
发明内容
发明创造目的：
针对拱形法测试等效平板功率反射需要空间较大的问题，设计一种等效平板功率反射的测试设备和测试方法，可以完成等效平板的功率反射的测量，在节省建设成本的同时大大提高了测试效率。
技术方案：
一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法，所述测试设备包括测试仪器、微波暗室、圆弧导轨、转台、测试天线、被测件；所述测试仪器、圆弧导轨、转台、测试天线、被测件安装在一微波暗室内；所述转台设置有两个，对称安装在圆弧导轨上，所述测试天线安装在转台上，所述被测件中心位于圆弧导轨的圆心所在轴线上，所述测试仪器通过射频电缆与两测试天线相连，两测试天线的轴线延长线相交于圆弧导轨圆心轴线上。
优选的，所述转台上设置有前后移动机构，通过该机构调整测试天线的位置，以适应不同频率的功率反射测量。
优选的，所述测试天线通过夹具与所述转台相连，保证测试天线始终指向圆弧导轨的圆心轴线上。
优选的，两个转台可在圆弧导轨上沿导轨同步移动，保证转台上测试天线发出的电磁波与被测件之间的夹角相同，其可移动性可适应不同频率的测试。
优选的，所述转台通过电机控制其在导轨上运动，所述导轨上设有刻度，便于精准的角度定位。
优选的，所述被测件通过固定夹具固定，保证被测件的垂直度。
本发明还提出了一种等效平板功率反射的测试方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，矢量网络分析仪预热30分钟，设定测试频率范围，选择S21测量参数；
步骤S2，矢量网络分析仪进行直通校准，校准通路包含连接发射、接收天线的电缆；
步骤S3，在测试架上铺设金属板，矢量网络分析仪的输出、输入端口分别与发射、接收天线相连，记录测试结果并作为参考电平；
步骤S4，在测试架上放置被测件，被测件的反射电平与金属板反射电平的分贝值之差即为被测件的反射率；完成被测试件的测试。
有益技术效果：本发明所提出的测试设备可以有效节省微波暗室的体积，这种等效平板功率反射的测试方法，可有效提高测试效率。
附图说明
图1拱形法测试示意图
图2功率反射测试俯视图
图3功率反射测试正视图
具体实施方式
本发明将拱形法中在垂直面放置的收发天线改为在水平面放置，收发天线分别放置在两个独立的单轴转台上，这两个转台在地面的弧形导轨上沿反方向运动。被测平板安装在固定支架上，在测试过程中被测平板静止不动，收发天线的电轴始终指向被测平板的中心位置，反射角等于入射角，测试装置如图2，图3所示。对于该测试方式，一个不小于8m*8m*4m的暗室，即可完成对等效平板的功率反射测试。
在具体实施过程中，采用两个单轴转台进行功率反射测试的方法。两个转台均沿水平放置的圆形导轨以相同速度运动，但运动方向相反。布置时，收发天线分别放置在两个独立的单轴转台上，测试时，这两个转台在地面的圆形导轨上沿反方向同速运动，并且天线始终指向圆弧导轨的圆心轴线上。发射天线口面中心、接收天线口面中心和等效平板中心点等高布置。
根据上述等效平板功率反射的测试设备所实现的测试方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，选择矢量网络分析仪作为测试仪器，首先预热30分钟，设定测试频率范围，选择测量参数；
步骤S2，对矢量网络分析仪进行直通校准，校准通路包含连接发射、接收天线的电缆；
步骤S3，在测试架上铺设金属板，矢量网络分析仪的输出、输入端口分别与发射、接收天线相连，记录测试结果并作为参考电平；
步骤S4，在测试架上放置被测件，被测件的反射电平与金属板反射电平的分贝值之差即为被测件的反射率。
在执行步骤S4时，判断测试场地中干扰信号电平与金属板反射信号电平的相对强度；将测试频率调整到所关心的频点上，在1个波长的范围内移动转台的前后移动机构，在移动过程中观察干扰信号相对金属板的反射信号的自由空间电压驻波比。
本发明可以在更小的空间内完成等效平板功率反射的测试，如果导轨为整个圆，该方法还可以进行等效平板其他电性能指标的测试，例如功率传输系数，***相移等。

Claims (9)

1.一种等效平板功率反射的测试设备，其特征在于：所述测试设备包括测试仪器、微波暗室、圆弧导轨、转台、测试天线、被测件；所述测试仪器、圆弧导轨、转台、测试天线、被测件安装在一微波暗室内；所述转台设置有两个，对称安装在圆弧导轨上，所述测试天线安装在转台上，所述被测件中心位于圆弧导轨的圆心所在轴线上，所述测试仪器通过射频电缆与两测试天线相连，两测试天线的轴线延长线相交于圆弧导轨圆心轴线上。
2.根据权利要求1所述的等效平板功率反射的测试设备，其特征在于：所述转台上设置有前后移动机构，通过该机构调整测试天线的位置，以适应不同频率的功率反射测量。
3.根据权利要求1所述的等效平板功率反射的测试设备，其特征在于：所述测试天线通过夹具与所述转台相连。
4.根据权利要求1所述的等效平板功率反射的测试设备，其特征在于：两个转台在圆弧导轨上沿导轨同步移动，保证转台上测试天线发出的电磁波与被测件之间的夹角相同。
5.根据权利要求1所述的等效平板功率反射的测试设备，其特征在于：所述转台通过电机控制其在导轨上运动。
6.根据权利要求7所述的等效平板功率反射的测试设备，其特征在于：所述导轨上设有刻度。
7.根据权利要求1所述的等效平板功率反射的测试设备，其特征在于：所述被测件通过固定夹具固定，保证被测件的垂直度。
8.一种基于如权利要求1-7任意一项所述等效平板功率反射的测试设备的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，选择矢量网络分析仪作为测试仪器，首先预热30分钟，设定测试频率范围，选择测量参数；
步骤S2，对矢量网络分析仪进行直通校准，校准通路包含连接发射、接收天线的电缆；
步骤S3，在测试架上铺设金属板，矢量网络分析仪的输出、输入端口分别与发射、接收天线相连，记录测试结果并作为参考电平；
步骤S4，在测试架上放置被测件，被测件的反射电平与金属板反射电平的分贝值之差即为被测件的反射率。
9.根据权利要求8所述的等效平板功率反射的测试方法，其特征在于：在执行步骤S4时，判断测试场地中干扰信号电平与金属板反射信号电平的相对强度；将测试频率调整到所关心的频点上，在1个波长的范围内移动转台的前后移动机构，在移动过程中观察干扰信号相对金属板的反射信号的自由空间电压驻波比。
CN202010764623.1A 2020-07-31 2020-07-31 一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法 Pending CN111965448A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010764623.1A CN111965448A (zh) 2020-07-31 2020-07-31 一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010764623.1A CN111965448A (zh) 2020-07-31 2020-07-31 一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111965448A true CN111965448A (zh) 2020-11-20

Family

ID=73364207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010764623.1A Pending CN111965448A (zh) 2020-07-31 2020-07-31 一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111965448A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112763515A (zh) * 2020-12-09 2021-05-07 北京无线电计量测试研究所 一种减小暗室反射性能测量误差的方法
CN113189121A (zh) * 2021-05-11 2021-07-30 中北大学 一种自适应时域门的吸波材料反射率动态测试***及方法
CN116429795A (zh) * 2023-03-27 2023-07-14 中国舰船研究设计中心 一种平板吸波材料现场局部反射率测试***及方法
CN116827452A (zh) * 2023-08-30 2023-09-29 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
CN116819186A (zh) * 2023-08-30 2023-09-29 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性能调测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201548628U (zh) * 2009-11-05 2010-08-11 上海波平航空科技有限公司 一种超宽频带耐用型微波测试设备
CN108152309A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 北京无线电计量测试研究所 一种高温宽带弓形法反射率校准***和方法
CN208188005U (zh) * 2017-11-24 2018-12-04 东莞天卫隐身技术有限公司 一种吸波材料用新型多功能测试平台

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201548628U (zh) * 2009-11-05 2010-08-11 上海波平航空科技有限公司 一种超宽频带耐用型微波测试设备
CN208188005U (zh) * 2017-11-24 2018-12-04 东莞天卫隐身技术有限公司 一种吸波材料用新型多功能测试平台
CN108152309A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 北京无线电计量测试研究所 一种高温宽带弓形法反射率校准***和方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112763515A (zh) * 2020-12-09 2021-05-07 北京无线电计量测试研究所 一种减小暗室反射性能测量误差的方法
CN112763515B (zh) * 2020-12-09 2022-11-22 北京无线电计量测试研究所 一种减小暗室反射性能测量误差的方法
CN113189121A (zh) * 2021-05-11 2021-07-30 中北大学 一种自适应时域门的吸波材料反射率动态测试***及方法
CN113189121B (zh) * 2021-05-11 2024-04-16 中北大学 一种自适应时域门的吸波材料反射率动态测试方法
CN116429795A (zh) * 2023-03-27 2023-07-14 中国舰船研究设计中心 一种平板吸波材料现场局部反射率测试***及方法
CN116827452A (zh) * 2023-08-30 2023-09-29 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
CN116819186A (zh) * 2023-08-30 2023-09-29 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性能调测方法
CN116819186B (zh) * 2023-08-30 2023-11-24 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性能调测方法
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111965448A (zh) 一种等效平板功率反射的测试设备及测试方法
US9279845B2 (en) Antenna characterization in a waveguide
US7444264B2 (en) Method and an apparatus for measuring the performance of antennas, mobile phones and other wireless terminals
CN112558001B (zh) 一种脉冲高功率现场校准装置和方法
US11372037B2 (en) Freespace antenna measurement system
CN110988822B (zh) 基于无线单tr定标的多通道sar天线性能检测方法
CN112834830A (zh) 一种天线近场耦合测量装置及方法
US5502394A (en) Compact, portable device for measuring the reflection coefficient of a structure exposed to microwave radiation
CN212459872U (zh) 暗室静区测试***
CN113848394A (zh) 一种紧缩场空口测试设备
CN111913049A (zh) 暗室静区测试***及暗室静区测试方法
US6188365B1 (en) Testing device and method
Hitzler et al. Key aspects of robot based antenna measurements at millimeter wave frequencies
CN109580661B (zh) 一种自由空间材料复反射系数测试方法
WO2005003795A1 (en) Testing radiation efficiency of an antenna
CN221405872U (zh) 一种天线相位测试***
CN218158314U (zh) 一种雷达散射截面测试天线支架
Joseph et al. An improved method to determine the antenna factor
RU212715U1 (ru) Устройство для контроля пэв
Räisänen et al. Antenna measurements at millimeter wavelengths—Overview
CN112147423B (zh) 一种金属线栅极化隔离度的测试方法
Hong et al. Ka-band electric-field probe calibration system with rotating and linear motion
CN113721081B (zh) 一种天线罩的最佳厚度的测量方法和***
Bryant et al. A cost-sensitive technique to pre-characterize UHF antennas at tertiary education institutions
Degen et al. The Occurrence of Parasitic Radiation in Transmission-Reflection Material Characterization using a Sandwich Antenna-Sample-Antenna Setup

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201120