CN117741285A - 一种减小多馈源混响室天线反射的方法 - Google Patents
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Abstract
一种减小多馈源混响室天线反射的方法，将混响室清空，搭建混响室测试***；测混响室测试***的收发天线间S参数，得出发射天线的反射系数；信号源发射信号，测得混响室内的场强；对比混响室内实测场强与目标测试场强；混响室内实测场强低于目标测试场强，增加发射天线，利用多馈源混响室技术提高混响室内实测场强；发射天线通过功分器与发射链路相连；本发明在构建多级馈源混响室的同时，可有效降低发射链路中的能量反射，能够有效保护发射链路上的微波器件，不受反射功率的影响，为基于多馈源混响室的峰值场模拟技术得到应用提供了一个可行的技术路线，有助于混响室技术的推广应用，更是为峰值场模拟提供了一项低成本、高效率的技术方案选择。
Description
技术领域
本发明涉及电磁兼容测试领域，提出了一种减小多馈源混响室天线反射的方法。
背景技术
外部射频电磁环境是GJB1389A-2005规定的重要试验项目之一，目的是考核被试设备在预期应用的外部射频电磁环境中是否能够不受干扰地正常工作。GJB1389A-2005规定应分别以峰值场强和均值场强表征的射频电磁环境中进行试验。而受限于功率放大器的硬件技术、建设成本等因素，对设备外部射频电磁环境适应性的考核只采取了均值场。但随着对电子设备的电磁兼容性要求的提高，峰值场电磁环境适应性的考核越来越迫切，需要构建峰值场电磁环境来对电子设备进行相关项目的考核。
现有的峰值场模拟，都是通过多天线堆集，组成天线阵。通过多天线辐照位置的叠加，从而在一块非常小的测试区域(小光斑区域)中构建峰值场电磁环境。在进行实际测试时，需挪动天线阵，使得小光斑区域遍历受试设备的所有测试位置。这是一项非常耗时，且成本高昂的技术方案。
相对目前技术方案的高成本、小光斑测试区域，混响室有低成本、测试区域大的优势。但混响室路线也存在一些限制，如混响室的高反射特性以及天线的互易性，造成发射天线的反射能量过大，易对测试链路中的微波器件造成影响，甚至烧毁。尤其是多馈源混响室，这类现象更加明显。由于该问题并未得到有效解决，因此混响室技术在峰值场模拟方面并未得到实际的广泛应用，只是作为理论上可行的技术方案存在，并未得到实际应用。
鉴于上述原因，现研发出一种减小多馈源混响室天线反射的方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种减小多馈源混响室天线反射的方法，在构建多级馈源混响室的同时，可有效降低发射链路中的能量反射，能够有效保护发射链路上的微波器件，不受反射功率的影响，为基于多馈源混响室的峰值场模拟技术得到应用提供了一个可行的技术路线，有助于混响室技术的推广应用，更是为峰值场模拟提供了一项低成本、高效率的技术方案选择。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种减小多馈源混响室天线反射的方法，
S1：将混响室清空，搭建混响室测试***；
S2：测混响室测试***的收发天线间S参数，得出发射天线的反射系数；
S3：信号源发射信号，测得混响室内的场强式中λ为工作频率波长；PMaxRec为给定采样次数下，某一接收天线位置和方向的最大接收功率；ηRx为接收天线效率，如果未知，对手周期天线取0.75，喇叭天线取0.9；为天线位置和方位数；
S4：对比混响室内实测场强与目标测试场强；
S4.1：混响室内实测场强高于目标测试场强，则正常测试；
S4.2：混响室内实测场强低于目标测试场强，增加发射天线，利用多馈源混响室技术提高混响室内实测场强；发射天线通过功分器与发射链路相连；
S4.3：重复S2和S3，若混响室内实测场强仍低于目标测试场强，继续增加功分器和发射天线，在单链路中实现功分器串联，增加多链路并联注入，直至混响室内实测场强满足目标测试场强要求。
进一步，所述的混响室测试***包括信号源、发射天线、接收天线、双向耦合器、功率计、衰减器、接收机。
进一步，所述的功分器采用Wilkinson功分器或端接匹配负载的四端口180°混合网络。
本发明的有益效果是：本发明无需对混响室测试***进行较大改动，只需要增加一个或多个功分器，就可对发射链路上微波器件进行保护；还可通过功分器串联的形式，实现多馈源注入的同时，返回至发射链路的信号可进一步减小，能够有效保护发射链路上的微波器件，不受反射功率的影响。本发明在有效利用混响室高反射性，构建高场强电磁环境的同时，减小了对发射链路的能量反射，这对于构建基于混响室的峰值场测试***尤为重要，并可提高试验效率，有助于混响室技术在电磁兼容测试领域得到更好的推广，本发明提出的减小天线反射方法，为基于多馈源混响室的峰值场模拟技术得到应用提供了一个可行的技术路线，在构建多级馈源混响室的同时，可有效降低发射链路中的能量反射，能够有效保护发射链路上的微波器件，不受反射功率的影响，有助于混响室技术的推广应用，更是为峰值场模拟提供了一项低成本、高效率的技术方案选择；本发明未详细介绍处为现有常用技术。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是原有混响室测试***示意图；
图2是改进的混响室测试***示意图；
图3是Wilkinson功分器等效传输线电路图；
图4是Wilkinson功分器串联图；
图5是四端口180°混合网络示意图；
图6是四端口180°混合网络串联示意图。
具体实施方式
下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
S1：将混响室清空，搭建如图1所示的混响室测试***；混响室测试***包括信号源、发射天线、接收天线、双向耦合器、功率计、衰减器、接收机；
S2：测混响室测试***的收发天线间S参数，得出发射天线的反射系数；
S3：信号源发射信号，测得混响室内的场强式中λ为工作频率波长；PMaxRec为给定采样次数下，某一接收天线位置和方向的最大接收功率；ηRx为接收天线效率，如果未知，对手周期天线取0.75，喇叭天线取0.9；为天线位置和方位数；
S4：对比混响室内实测场强与目标测试场强；
S4.1：混响室内实测场强高于目标测试场强，则正常测试；
S4.2：混响室内实测场强低于目标测试场强，如图2所示，则将定向耦合器输出端接入Wilkinson功分器的端口1，将两个发射天线分别接入Wilkinson功分器的端口2和端口3；输入功率从端口1注入，3dB等分后等相同幅分别从端口2和端口3输出，再通过发射天线注入混响室内，由于天线互易性，发射天线也会充当接收天线；混响室内电磁环境有着区别于其他测试平台的特性，即统计均匀、随机极化、各向同性，处于不同位置的天线，接收到电磁波的幅度、相位以及极化都不同，当反射能量过大时，不同发射天线接收到的电磁能量具有不同的相位和极化状态，通过发射天线到通道2和通道3进入Wilkinson功分器，由于两个通道间并联电阻的存在，非等相同幅度的信号不会进入通道1，而是消耗在两通道间的并联电阻上，避免了反射功率过大而对发射链路的损伤；
S4.3：重复S2和S3，若混响室内实测场强仍低于目标测试场强，则在图3中的端口2和端口3处各增加一个Wilkinson功分器，如图4所示，在新增的Wilkinson功分器末端口分别接入发射天线，此时图4中的端口2-端口5分别可接入发射天线，实现多级馈源注入，直至混响室内实测场强满足目标测试场强要求；也可直接增加注入链路，不同注入链路呈并联排布，由于每个注入链路中均有Wilkinson功分器，因此不同注入链路不会互相干扰，从而在混响室测试区域内构建峰值场测试环境。
实施例2
S1：将混响室清空，搭建如图1所示的混响室测试***；混响室测试***包括信号源、发射天线、接收天线、双向耦合器、功率计、衰减器、接收机；
S2：测混响室测试***的收发天线间S参数，得出发射天线的反射系数；
S3：信号源发射信号，测得混响室内的场强式中λ为工作频率波长；PMaxRec为给定采样次数下，某一接收天线位置和方向的最大接收功率；ηRx为接收天线效率，如果未知，对手周期天线取0.75，喇叭天线取0.9；为天线位置和方位数；
S4：对比混响室内实测场强与目标测试场强；
S4.1：混响室内实测场强高于目标测试场强，则正常测试；
S4.2：混响室内实测场强低于目标测试场强，如图2所示，则将定向耦合器输出端接入180°混合网络的端口1，将两个发射天线分别接入180°混合网络的端口2和端口3，此时端口4端接大功率匹配负载；在本实施例中，端口4接匹配负载，端口1作为信号输入端，信号被等分由端口2和端口3注入混响室内，由于混响室随机极化、统计均匀的特性，通过发射天线返回至端口2和端口3的信号为不同极化装备，且不再为等幅同相，在端口1形成的和信号会非常小，同样达到了保护发射链路的目的；
S4.3：重复S2和S3，若混响室内实测场强仍低于目标测试场强，则在图3中的端口2和端口3处各增加一个四端口180°混合网络，如图6所示，在新增的四端口180°混合网络的末端口分别接入发射天线，此时图6中的端口3-端口6分别可接入发射天线，实现多级馈源注入，直至混响室内实测场强满足目标测试场强要求；也可直接增加注入链路，不同注入链路呈并联排布。由于每个注入链路中均有四端口180°混合网络，因此不同注入链路不会互相干扰，从而在混响室测试区域内构建峰值场测试环境。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种减小多馈源混响室天线反射的方法，其特征在于：
S1：将混响室清空，搭建混响室测试***；
S2：测混响室测试***的收发天线间S参数，得出发射天线的反射系数；
S3：信号源发射信号，测得混响室内的场强式中λ为工作频率波长；PMaxRec为给定采样次数下，某一接收天线位置和方向的最大接收功率；ηRx为接收天线效率，如果未知，对手周期天线取0.75，喇叭天线取0.9；为天线位置和方位数；
S4：对比混响室内实测场强与目标测试场强；
S4.1：混响室内实测场强高于目标测试场强，则正常测试；
S4.2：混响室内实测场强低于目标测试场强，增加发射天线，利用多馈源混响室技术提高混响室内实测场强；发射天线通过功分器与发射链路相连；
S4.3：重复S2和S3，若混响室内实测场强仍低于目标测试场强，继续增加功分器和发射天线，在单链路中实现功分器串联，增加多链路并联注入，直至混响室内实测场强满足目标测试场强要求。
2.根据权利要求1所述的一种减小多馈源混响室天线反射的方法，其特征在于：所述的混响室测试***包括信号源、发射天线、接收天线、双向耦合器、功率计、衰减器、接收机。
3.根据权利要求1所述的一种减小多馈源混响室天线反射的方法，其特征在于：所述的功分器采用Wilkinson功分器或端接匹配负载的四端口180°混合网络。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118191485A (zh) * | 2024-05-15 | 2024-06-14 | 中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司 | 混响室电磁环境信号传输特性验证方法、***、介质及产品 |
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2023
- 2023-11-22 CN CN202311570598.3A patent/CN117741285A/zh active Pending
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