CN114744398B - 一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法，以解决目前传统微带天线的功率容量低，不适用于半导体器件高功率微波辐射***的技术问题。本发明的微带贴片天线包括底板、支撑结构、同轴连接器及辐射结构。辐射结构包括容性贴片、介质板、耦合馈电结构及辐射贴片；耦合馈电结构的微带线与辐射贴片连接；同轴连接器的内导体与耦合馈电结构的焊盘焊接；容性贴片与耦合馈电结构导通；辐射贴片四角设置为圆弧状；容性贴片边缘设置有阻焊层，容性贴片尺寸设置为0.062*λ₀～ply*(0.5‑k)；容性贴片下端面和外导体上端面之间设置有间隙。本发明提供的功率测试方法，通过反射波形畸形时示波器的入射波视频信号电压计算出待测天线的功率。

Description

一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法

技术领域

本发明涉及到高功率微波与天线技术领域，具体涉及一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法。

背景技术

高功率微波技术近几十年发展速度较快，其功率源产生方式也从电真空向半导体器件发展。目前，与电真空高功率微波产生器配套的天线部分产生了大量的研究成果，有单天线的大口径反射面天线，如偏馈卡塞格伦天线，波束波导天线等，COBRA天线，喇叭天线，Vlasov天线；也有可以实现波束扫描功能的阵列天线，如波导缝隙阵列天线，漏波波导阵列天线，径向线螺旋阵列天线，径向线缝隙阵列天线等。近些年，采用半导体器件作为高功率微波产生器件的技术正在初步发展，与之配套的天线已不能从常规电真空高功率微波辐射***直接借鉴。

现阶段，由于喇叭天线优良的功率容量及效率特性，在半导体作为高功率微波产生器件的实际应用中比较常见，但其重量和体积较大，所以适用性存在很大的限制。而微带天线作为常规阵列天线中的单元主力，以后将是半导体器件高功率微波产生器的辐射单元的第一选择，但目前传统微带天线的功率容量较低，不适用于半导体器件高功率微波辐射***。

发明内容

本发明的目的是解决目前传统微带天线的功率容量较低，不适用于半导体器件高功率微波辐射***的技术问题，而提供一种高功率容量宽带微带贴片天线及其功率测试方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

一种高功率容量宽带微带贴片天线，包括底板、安装在底板上的支撑结构、设置在支撑结构内并安装在底板上的同轴连接器以及安装在支撑结构上端的辐射结构，其特殊之处在于，所述底板为金属板；

所述同轴连接器包括由外至内依次同轴设置的外导体、介质以及内导体；内导体高于外导体和介质的上端面；

所述辐射结构包括由下而上依次设置的容性贴片、介质板、耦合馈电结构以及辐射贴片；

所述容性贴片、介质板与内导体对应位置分别开设有第一通孔和第二通孔；所述辐射贴片上与耦合馈电结构对应的地方开设有第三通孔；

所述耦合馈电结构包括微带线以及其外部的焊盘；

所述耦合馈电结构的微带线与辐射贴片连接；

所述内导体的上端依次穿过容性贴片的第一通孔和介质板的第二通孔与耦合馈电结构的焊盘进行焊接；

所述容性贴片通过介质板上的第二通孔与耦合馈电结构导通；

所述辐射贴片的四角设置为圆弧状；

所述容性贴片的边缘设置有阻焊层，容性贴片的尺寸设置为0.062*λ₀～ply*(0.5-k)，其中λ₀为天线的中心频率波长，ply为辐射贴片的长度，k为无量纲系数；

所述容性贴片下端面和外导体上端面之间设置有间隙。

进一步地，所述支撑结构的高度设置为0.1*λ₀±10％。

进一步地，所述同轴连接器在底板上的安装位置坐标为(0，±k*ply)，安装位置坐标以底板中心点为原点。

进一步地，所述底板上开设有安装槽，所述支撑结构安装在安装槽内。

进一步地，所述支撑结构内部设置为空心结构，空心结构的平面尺寸大于等于辐射贴片的平面尺寸，且小于介质板的平面尺寸。

进一步地，所述支撑结构设置在底板的中心。

本发明还提供了一种高功率容量宽带微带贴片天线的功率测试方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)搭建测试平台

所述测试平台包括微波源、沿微波传输方向依次连接的入射波定耦、反射波定耦、波同转换器，以及暗箱和测试单元；所述测试单元包括第一衰减器组、第一检波器、第二衰减器组、第二检波器、示波器、第一电缆以及第一连接器；

将微波源的输出接入射波定耦，入射波定耦的耦合端输出接第一衰减器组，第一衰减器组输出接第一检波器，第一检波器输出入射波视频信号至示波器的第一端口；反射波定耦的耦合端输出接第二衰减器组，第二衰减器组输出接第二检波器，第二检波器输出反射波视频信号至示波器的第二端口；波同转换器输出通过第一电缆连接暗箱上的第一连接器；

2)连接待测天线和测试平台

将待测天线放置于暗箱内的木质平台上；再将待测天线的输入端依次通过第二连接器和第二电缆与第一连接器的输出端连接；

3)进行天线功率测试

随着微波源的功率提升，当反射波形出现畸形时，根据示波器此时的入射波视频信号电压V计算出待测天线此时的功率P1，获得待测天线的功率容量。

进一步地，步骤3)中，根据示波器此时的入射波视频信号电压V计算出待测天线此时的功率P1具体为：将示波器观察到的入射波视频信号电压V，通过第一检波器的标定值转换为相应的功率值P；

待测天线此时的功率P1＝转换的功率值P+入射波定耦耦合度+第一衰减器组衰减值-入射波定耦插损-反射波定耦插损-波同转换器插损-第一电缆插损-第二电缆插损-第一连接器插损-第二连接器插损。

进一步地，步骤1)中，所述波同转换器采用BJ100转N型波同转换器。

进一步地，步骤1)中，所述第一电缆采用N型低插损电缆；

步骤2)中，所述第二电缆采用N型低插损电缆。

本发明相比于现有技术的有益效果是：

1、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线，整体结构设计实现了单天线20kW，单波长口径40kW的功率输出，单位面积功率密度高；带宽可保持20％以上，可适用于多种频段应用范围；具有优良的电性能，相对带宽15％以上的核心带宽可保持-15dB以上的回波损耗以及宽带的高效辐射；本发明的贴片天线剖面仅为0.15λ以下，相比于喇叭天线2λ左右的剖面，极大拓宽了天线的安装平台。

2、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线，通过将辐射贴片的四角设置为圆弧状；在容性贴片边缘设置阻焊层；容性贴片的尺寸设置为0.062*λ₀～ply*(0.5-k)；容性贴片下端面和外导体上端面之间设置间隙；通过以上四方面的处理提高辐射结构的功率容量，进而提升了天线整体的功率容量。

3、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线，通过合理设计的容性贴片下端面和外导体上端面之间的间隙和容性贴片的尺寸，提高了天线的宽带特性，使设计天线具有良好的电性能。

4、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线，支撑结构的高度设置为0.1*λ₀±10％，进一步提高了天线的宽带特性，使相对带宽接近20％。

5、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线，支撑结构安装在底板的安装槽内，用于保证天线***的稳定性。

6、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线，支撑结构内部设置为空心结构，且空心结构的平面尺寸大于等于辐射贴片的平面尺寸并小于介质板的平面尺寸，可以在保证支撑强度和天线效果的基础上降低重量。

7、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线的测试方法，将待测天线放入特制暗箱，避免了辐射功率损伤示波器，测试方法简单，损耗少，保证了天线的功率测试准确度。

8、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线的测试方法，波同转换器采用BJ100转N型波同转换器，使测量***功率容量高于待测天线的功率容量，避免测试过程中测量***在待测天线之前被击穿。

9、本发明提供的一种高功率容量宽带微带贴片天线的测试方法，第一电缆和第二电缆均采用N型低插损电缆，进一步降低了测量***功率损耗。

附图说明

图1为本发明一种高功率容量宽带微带贴片天线实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明实施例中底板的结构示意图；

图4为本发明实施例中支撑结构的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为本发明实施例中同轴连接器的结构示意图；

图7为本发明实施例未显示支撑结构的结构示意图；

图8为本发明实施例中辐射结构的结构示意图；

图9为图8的仰视图；

图10为图8的俯视图；

图11为本发明实施例中容性贴片下端面和外导体上端面之间的间隙为0.1mm时对应的场分布；

图12为本发明实施例中容性贴片下端面和外导体上端面之间的间隙为1mm时对应的场分布；

图13为本发明实施例中容性贴片下端面和外导体上端面之间的间隙与最大场强关系图；

图14为本发明实施例中辐射结构顶层场分布示意图一；

图15为本发明实施例中辐射结构顶层场分布示意图二；

图16为本发明实施例中辐射结构底层场分布示意图；

图17为本发明实施例的天线驻波曲线图；

图18为本发明实施例的天线增益曲线图；

图19为本发明实施例中容性贴片涂敷阻焊层位置示意图；

图20为本发明功率测试实验平台示意图。

具体附图标记为：

1-底板；2-支撑结构；

3-同轴连接器，31-外导体，32-介质，33-内导体；

4-辐射结构，41-容性贴片，42-介质板，43-耦合馈电结构，44-辐射贴片，45-阻焊层；

5-微波源；6-入射波定耦；7-第一衰减器组；8-第一检波器；9-示波器；10-反射波定耦；11-第二衰减器组；12-第二检波器；13-波同转换器；14-第一电缆；15-第一连接器；16-暗箱；17-第二电缆；18-第二连接器。

具体实施方式

为使本发明的优点和特征更加清楚，结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，本实施例工作频率设置在X波段，实测功率容量在1us脉宽微波注入下达到20kW，以下结合附图对该实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，一种高功率容量宽带微带贴片天线，包括底板1、安装在底板1上的支撑结构2、套设在支撑结构2内并安装在底板1上的同轴连接器3以及安装在支撑结构2上端的辐射结构4。

底板1的材料选择具有一定厚度的金属板，为保证底板1的平整度及强度，其厚度根据底板1的平面尺寸大小来调整。如图3所示，本实施例中底板1选用铝，关键尺寸参数长gx＝29.5mm，宽gy＝17mm，其高度设置为2mm。底板1上开设有安装槽，安装槽内开设有安装孔；安装槽用于定位支撑结构2，将支撑结构2粘接固定在安装槽内，安装槽的尺寸为bx＝12.5mm，by＝17mm，槽深为0.5mm；同轴连接器3通过安装孔固定安装在底板1上，其安装位置坐标为(0，±k*ply)，其中，安装位置坐标以底板1中心点为原点，k＝0.25，ply＝9.39mm，本实施例中的安装位置坐标为(0，k*ply)。在阵列应用中，底板1可设计为一整块供所有单元共用，同时对底板1进行适当改造，加装去耦结构，如隔离墙，底板开槽等。

如图4、图5所示，支撑结构2的材料选取聚四氟乙烯，其介电常数约为2.1。为了保证更好的支撑效果，支撑结构2的平面尺寸参数与安装槽尺寸一致，其关键尺寸参数bx′＝17mm，by′＝12.5mm，实际加工时取负公差-0.05mm。为保证一定的宽带特性，需要保证辐射结构4具有一定的高度，而辐射结构4离地的高度取决于支撑结构2的高度。本发明中支撑结构2的高度设计为0.1*λ₀±10％，其中，λ₀为天线的中心频率波长，本实施例中支撑结构2的高度bh′＝4.5mm。支撑结构2主要用于支撑辐射结构4的介质板42，为了减轻重量及方便同轴连接器3的安装，支撑结构2的内部设置为空心结构，空心结构的平面尺寸大于等于辐射贴片44的平面尺寸，且小于介质板42的平面尺寸，可以在减轻重量的同时保证支撑强度。为了进一步保证支撑结构2较轻的重量，支撑结构2的与底板1的中心同轴设置。在阵列应用中，支撑结构2可以与相邻单元设计为一体。

同轴连接器3为普通型同轴转微带的连接器，可根据实际需要采用sma，smp，N型等接头。如图6所示，同轴连接器3包括由外至内依次同轴设置的外导体31、介质32以及内导体33；外导体31和介质32高度平齐，内导体33高于外导体31和介质32的上端面。内导体33顶部的探针由下***辐射结构4，最终与辐射贴片44平齐或略低，并通过焊接与辐射结构4保持良好的导通。同轴连接器3根据工作频率进行选取，本实施例选取sma转微带型同轴连接器，连接器sma端为常规尺寸，转微带端，如图7所示，介质32及外导体31上端面距离底板1上端面的高度cwh＝2.87mm，内导体33上端面距离介质32上端面的高度cnh＝1.85mm，内导体33的直径r1＝0.7mm，介质32采用聚四氟乙烯，其直径r2＝2.4mm，特性阻抗约为50Ω。

辐射结构4是***最为复杂的一部分，也是对整体性能起决定性作用的一部分，其采用双层PCB工艺实现。辐射结构4设置在支撑结构2的顶部，其基板材料选取RO4003型号板材，板厚0.76mm，介电常数3.55，覆铜厚度为0.035mm。如图8-图10所示，辐射结构4包括由下而上依次设置的容性贴片41、介质板42、耦合馈电结构43以及辐射贴片44。容性贴片41与同轴连接器3同轴设置，容性贴片41、介质板42与内导体33对应位置分别开设有第一通孔和第二通孔，辐射贴片44与耦合馈电结构43对应的地方开设有第三通孔。耦合馈电结构43包括微带线以及其外部的焊盘，耦合馈电结构43的微带线与辐射贴片44连接，内导体33的上端依次穿过容性贴片41的第一通孔和介质板42的第二通孔与耦合馈电结构43的焊盘进行焊接。容性贴片41通过介质板42上的第二通孔与耦合馈电结构43导通。辐射贴片44的尺寸plx＝9.42mm，ply＝9.39mm，其上开设有通孔，其孔径pcr＝1.09mm。容性贴片41位于PCB下层，用来消除同轴连接器3中内导体33过长带来的感抗；为了进一步保证天线结构比较好的宽带特性，容性贴片41的尺寸设置为0.062*λ₀～ply*(0.5-k)，本实施例中容性贴片41的外径cpr＝2.49mm，其中心点与同轴连接器3内导体33中心点重合。介质板42的尺寸subx＝1.2*plx，suby＝1.2*ply。耦合馈电结构43微带线的线宽tw＝0.7mm，焊盘半径尺寸via_r＝0.65mm。辐射贴片44、介质板42与底板1的中心点重合，以保证整体轻量化及较低的交叉极化。

天线结构的功率容量薄弱点主要发生在辐射结构4的以下四个位置：1、辐射贴片44的四角；2、容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙；3、容性贴片41的边缘；4、耦合馈电结构43的焊盘边缘。四个位置的功率容量最低者决定整个天线的功率容量，因此单纯针对一个位置的功率容量进行优化是没有意义的，需确保四个位置的场强均能优化到比较低的范围。同时，通过阻焊层涂覆可以隔绝金属部分与空气直接接触，增大击穿阈值，起到提高功率容量的目的，本实施例中可以进行阻焊层涂覆的部分是辐射贴片44的四角以及容性贴片41的边缘，阻焊层涂覆后位置的击穿功率阈值约为无涂覆位置的2倍计算，场强约1.4倍，即四个位置中，辐射贴片44的四角、容性贴片41的边缘的场强最大可为容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙、耦合馈电结构43的焊盘边缘场强的的1.4倍。

下面介绍具体的功率容量优化方法：1、将辐射贴片44的四角设置为圆弧状。2、容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙在1mm以内均会造成外导体31上端面出现比较大的场强分布，随着间距拉大，该处场强会显著降低，如图11所示，容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙为0.1mm时对应的场分布，间隙处显示大量白点，表示该处场强较大；如图12所示，，容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙在1mm时，场强最大点发生在容性贴片41下端面和外导体31上端面之间。通过图13可以看出，在1mm以上进一步拉大容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙，介质32上端面与内导体33连接处场强基本平稳。但由于间隙越大，探针阻抗感性部分越大，可以优化出的带宽上限会缩小，因此一般将该间隙确定在1mm～2mm之间，对于带宽要求不高的应用，该间隙值可以不设上限。3、容性贴片41的尺寸，其尺寸对容性贴片41边缘场强及耦合馈电结构43焊盘边缘场强均有影响，尺寸缩小该两处场强会增大，因此容性贴片41的尺寸建议不小于2.2mm即0.062*λ。4、为进一步提升功率容量，在容性贴片41边缘进行阻焊层45的涂覆。通过以上四方面的处理提高辐射结构4的功率容量，进而提升天线整体的功率容量。

另外，容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙和容性贴片41的尺寸合理设计也进一步保证了天线结构比较好的宽带特性。

将实施例中各尺寸参数的天线在电磁仿真软件中建模并计算后，可获得图14-图18的仿真结果。容性贴片41下端面和外导体31上端面之间的间隙增大时，场强降低，在选取1mm～2mm的间隙后，天线最大场强集中在辐射结构4。图14、图15为辐射结构4顶层的表面场分布，图16为辐射结构4底层的表面场分布，可以看到在对辐射贴片44的四角进行圆弧处理后局部场强下降，容性贴片41边缘出现最大场强。由于容性贴片41已经采用较大尺寸且为圆形，因此从形状上已经无法进行场强的抑制，如图19所示，在容性贴片41边缘涂覆阻焊层45，实现金属与空气的隔绝，提高功率容量，阻焊层45的外径smr1比容性贴片41的外径cpr大1mm以上，即阻焊层45的外沿超出容性贴片41边缘的距离≥1mm，阻焊层45的内径smr2≥1mm。另外，通过图17所示的天线驻波曲线图和图18所示的天线增益曲线图可以看出所设计天线具有良好的电性能，相对带宽接近20％。

最后，对所设计的天线进行加工并通过如图20所示的试验平台进行功率测试，其测试方法具体为：

1)搭建测试平台

所述测试平台包括微波源5、沿微波传输方向依次连接的入射波定耦6、反射波定耦10、波同转换器13，以及暗箱16和测试单元；所述测试单元包括第一衰减器组7、第一检波器8、第二衰减器组11、第二检波器12、示波器9、第一电缆14以及第一连接器15。

将微波源5的输出接耦合度40dB的入射波定耦6，入射波定耦6的耦合端输出接20dB的第一衰减器组7，第一衰减器组7输出接第一检波器8，第一检波器8输出入射波视频信号至示波器9的第一端口；入射波定耦6的直通端接耦合度40dB的反射波定耦10，反射波定耦10的耦合端输出接20dB的第二衰减器组11，第二衰减器组11输出接第二检波器12，第二检波器12输出反射波视频信号至示波器9的第二端口；反射波定耦10的直通端接波同转换器13，；波同转换器13输出通过第一电缆14连接暗箱16上的第一连接器15；由于实测中BJ100转SMA型波同转换功率容量不足，易发生击穿，本方法中的波同转换器13采用BJ100转N型波同转换器，用于将波导的传输方式转换为同轴方式时链路功率容量始终高于待测天线的功率容量，避免测试过程中待测天线被击穿。

2)连接待测天线和测试平台

将待测天线放置于暗箱16内的木质平台上；再将待测天线的输入端依次通过第二连接器18和第二电缆17与第一连接器15的输出端连接，具体的，根据待测天线输入端口形式选择不同的第二连接器18进行连接。

3)进行天线功率测试

随着微波源5的功率提升，当反射波视频信号出现畸形时，根据示波器9此时的入射波视频信号电压V计算出待测天线此时功率P1，即为该待测天线的功率容量。其中，将示波器9观察到的入射波视频信号电压V，通过第一检波器8的标定值转换为功率值P，待测天线的此时的功率P1＝功率值P+入射波定耦6耦合度+第一衰减器组7衰减值-入射波定耦6插损-反射波定耦10插损-波同转换器13插损-第一电缆14插损-第二电缆17插损-第一连接器15插损-第二连接器18插损。

同时，本发明提供的高功率贴片天线还可以通过微波源5的功率提升时，反射系数的变化来参考天线是否被击穿。将示波器9观察到的反射波视频信号电压V′，通过第二检波器12转换为功率值P′，待测天线此时的反射功率P1′＝功率值P′+反射波定耦10耦合度+第二衰减器组11衰减值+反射波定耦10插损+波同转换器13插损+第一电缆14插损+第二电缆17插损+第一连接器15插损+第二连接器18插损。通过计算待测天线此时的反射功率P1′得到反射系数，当反射系数波动比较平稳时，天线未被击穿前，当反射系数出现明显波动，证明天线被击穿。

本实施例的高功率贴片天线根据上述功率测试方法，最终得到20kW，1us脉宽的信号注入下不击穿的结果。试验中由于反射波与透射波(接收天线接收到微波信号经衰减后通过检波器后的视频波形)为互补关系，因此仅需观察记录反射波即可。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对上述实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高功率容量宽带微带贴片天线，包括底板(1)、安装在底板(1)上的支撑结构(2)、设置在支撑结构(2)内并安装在底板(1)上的同轴连接器(3)以及安装在支撑结构(2)上端的辐射结构(4)，其特征在于：

所述底板(1)为金属板；

所述同轴连接器(3)包括由外至内依次同轴设置的外导体(31)、介质(32)以及内导体(33)；内导体(33)高于外导体(31)和介质(32)的上端面；

所述辐射结构(4)包括由下而上依次设置的容性贴片(41)、介质板(42)、耦合馈电结构(43)以及辐射贴片(44)；

所述容性贴片(41)、介质板(42)与内导体(33)对应位置分别开设有第一通孔和第二通孔；所述辐射贴片(44)上与耦合馈电结构(43)对应的地方开设有第三通孔；

所述耦合馈电结构(43)包括微带线以及其外部的焊盘；

所述耦合馈电结构(43)的微带线与辐射贴片(44)连接；

所述内导体(33)的上端依次穿过容性贴片(41)的第一通孔和介质板(42)的第二通孔与耦合馈电结构(43)的焊盘进行焊接；

所述容性贴片(41)通过介质板(42)上的第二通孔与耦合馈电结构(43)导通；

所述辐射贴片(44)的四角设置为圆弧状；

所述容性贴片(41)的边缘设置有阻焊层(45)，容性贴片(41)的尺寸设置为0.062*λ₀～ply*(0.5-k)，其中λ₀为天线的中心频率波长，ply为辐射贴片(44)的长度，k为无量纲系数；

所述容性贴片(41)下端面和外导体(31)上端面之间设置有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线，其特征在于：所述支撑结构(2)的高度设置为0.1*λ₀±10％。

3.根据权利要求2所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线，其特征在于：所述同轴连接器(3)在底板(1)上的安装位置坐标为(0，±k*ply)，安装位置坐标以底板(1)中心点为原点。

4.根据权利要求3所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线，其特征在于：所述底板(1)上开设有安装槽，所述支撑结构(2)安装在安装槽内。

5.根据权利要求4所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线，其特征在于：所述支撑结构(2)内部设置为空心结构，空心结构的平面尺寸大于等于辐射贴片(44)的平面尺寸，且小于介质板(42)的平面尺寸。

6.根据权利要求5所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线，其特征在于：所述支撑结构(2)设置在底板(1)的中心。

7.一种权利要求1-6任一所述的高功率容量宽带微带贴片天线的功率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)搭建测试平台

所述测试平台包括微波源(5)、沿微波传输方向依次连接的入射波定耦(6)、反射波定耦(10)、波同转换器(13)，以及暗箱(16)和测试单元；所述测试单元包括第一衰减器组(7)、第一检波器(8)、第二衰减器组(11)、第二检波器(12)、示波器(9)、第一电缆(14)以及第一连接器(15)；

将微波源(5)的输出接入射波定耦(6)，入射波定耦(6)的耦合端输出接第一衰减器组(7)，第一衰减器组(7)输出接第一检波器(8)，第一检波器(8)输出入射波视频信号至示波器(9)的第一端口；反射波定耦(10)的耦合端输出接第二衰减器组(11)，第二衰减器组(11)输出接第二检波器(12)，第二检波器(12)输出反射波视频信号至示波器(9)的第二端口；波同转换器(13)输出通过第一电缆(14)连接暗箱(16)上的第一连接器(15)；

2)连接待测天线和测试平台

将待测天线放置于暗箱(16)内的木质平台上；再将待测天线的输入端依次通过第二连接器(18)和第二电缆(17)与第一连接器(15)的输出端连接；

3)进行天线功率测试

随着微波源(5)的功率提升，当反射波形出现畸形时，根据示波器(9)此时的入射波视频信号电压V计算出待测天线此时的功率P1，获得待测天线的功率容量。

8.根据权利要求7所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线的功率测试方法，其特征在于：

步骤3)中，根据示波器(9)此时的入射波视频信号电压V计算出待测天线此时的功率P1具体为：将示波器(9)观察到的入射波视频信号电压V，通过第一检波器(8)的标定值转换为相应的功率值P；

待测天线此时的功率P1＝转换的功率值P+入射波定耦(6)耦合度+第一衰减器组(7)衰减值-入射波定耦(6)插损-反射波定耦(10)插损-波同转换器(13)插损-第一电缆(14)插损-第二电缆(17)插损-第一连接器(15)插损-第二连接器(18)插损。

9.根据权利要求8所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线功率测试方法，其特征在于：

步骤1)中，所述波同转换器(13)采用BJ100转N型波同转换器。

10.根据权利要求9所述的一种高功率容量宽带微带贴片天线功率测试方法，其特征在于：

步骤1)中，所述第一电缆(14)采用N型低插损电缆；

步骤2)中，所述第二电缆(17)采用N型低插损电缆。

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