一种近场高功率密度辐射实现方法技术

本发明专利技术公开了一种近场高功率密度辐射实现方法，包括步骤：通过电磁仿真软件建立辐射天线模型并对辐射天线模型的参数进行优化；对优化参数后的辐射天线模型进行电磁仿真，获取辐射天线模型的仿真功率密度分布数据表；基于中远场测试测定辐射天线模型的有效性并对辐射天线模型进行修正，以及获取修正后的辐射天线模型仿真数据表；通过测定射频回路线缆衰减校准表，并调整被测件与辐射天线之间的距离以及功放的输出功率，以此确定辐射系统构成并进行辐射测试；对于不同的测试频率及不同功率密度重复上述步骤进行测试。本发明专利技术方法不仅测试准确率高,而且可操作性及可移植性强,有效解决了近场高功率密度辐射无法准确有效的量化标定的难题。标定的难题。标定的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种近场高功率密度辐射实现方法


[0001]本专利技术属于近场辐射测试
，具体地讲，是涉及一种近场高功率密度辐射实现方法。

技术介绍

[0002]随着现代电磁环境的复杂程度日益增加，许多材料及设备也面临着外部电磁环境的高功率密度辐射的考验，而目前针对中远场的电磁发射环境构建与测量已日趋完备，譬如已经成熟的场强探头产品可较为准确的测量出中远场的场强强度，根据反馈的实时场强结果不断调整辐射源的功率，以达到预置目标。但国内外至今暂未有有效且可控的近场高功率辐射构建与测量方法，使得近场高功率辐射在射频应用中发展缓慢，其主要原因在于场强探头测定近场某点位置的功率密度时明显存在与近场发射天线的电磁耦合现象，导致测量结果不准确。
[0003]现有的近场高功率密度辐射试验大多采用近场探头进行场强监测和校准，根据测量结果调整辐射源激励以期达到测试目标，但该实现方法一般都是按照远场的辐射特性来评估结果而忽略了近场探头与发射天线之间的耦合，进而导致测量结果存在较大误差，丧失了其准确性与参考意义，具体体现为：一方面，近场测试大多只能测定近场有无及大小问题，并不可准确测定近场辐射的功率密度分布值，自然也就无法保证高功率密度辐射试验的准确性；另一方面，近场测试实现的辐射功率密度一般有限，一般提高测试功率密度的方法是通过提高功放增益，这在很大程度上会大幅提高测试成本，缺乏可执行性。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种可保证高功率密度辐射测试准确性而且可操作性及可移植性强的近场高功率密度辐射实现方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种近场高功率密度辐射实现方法，包括以下步骤：
[0007]S1、通过电磁仿真软件建立辐射天线模型并对所述辐射天线模型的参数进行优化；
[0008]S2、对优化参数后的辐射天线模型进行电磁仿真，获取辐射天线模型的仿真功率密度分布数据表；
[0009]S3、基于中远场测试得到中远场实际功率密度分布值，通过对仿真功率密度分布数据表与中远场实际功率密度分布值进行对比，测定辐射天线模型的有效性并对辐射天线模型进行修正，以及获取修正后的辐射天线模型仿真数据表；
[0010]S4、通过设置电磁防护与射频回路线缆校准，以及设定目标功率密度查询修正后的辐射天线模型仿真数据表来控制运动装置调整被测件与辐射天线之间的距离以及功放的输出功率，以此确定辐射系统构成并进行辐射测试；
[0011]S5、对于不同的测试频率及不同功率密度重复步骤S4进行辐射测试。
[0012]进一步地，所述步骤S1中，所述辐射天线模型为矩形波导天线模型。
[0013]进一步地，所述步骤S2中，所述仿真功率密度分布数据表包含不同频点在距离辐射天线的不同距离下的功率密度最大值。
[0014]进一步地，所述步骤S3包括以下步骤：
[0015]S301、由辐射天线模型加工出天线并搭建中远场测试系统；
[0016]S302、获取不同距离下的实际功率密度分布值；
[0017]S303、对仿真功率密度分布数据表与中远场实际功率密度分布值进行对比及修正；
[0018]S304、获取经过修正后的辐射天线模型仿真数据表。
[0019]进一步地，所述步骤S4包括以下步骤：
[0020]S401、对辐射环境进行电磁防护以及射频回路线缆校准；
[0021]S402、设定目标功率密度并查询修正后的辐射天线模型仿真数据表获取被测件与辐射天线距离及功放输出功率；
[0022]S403、运动装置反馈当前被测件与辐射天线距离并调整；
[0023]S404、功率计反馈当前功放实际功率输出情况并调整；
[0024]S405、开始进行近场高功率密度辐射；
[0025]S406、输出并记录被测件相关状态。
[0026]进一步地，所述步骤S401中，对辐射天线产生的强电磁环境进行电磁屏蔽防护。
[0027]进一步地，所述电磁屏蔽防护采用屏蔽外罩进行防护，所述屏蔽外罩内表面进行吸波处理，所述屏蔽外罩的内外设备间的供电及射频回路采用电源滤波器及射频滤波器，所述屏蔽外罩的内外设备间的数据交互采用光纤通信方式，防止电磁泄漏。
[0028]进一步地，所述步骤S401中，校准射频回路的电缆衰减值形成校准表。
[0029]进一步地，所述步骤S404中，根据所述校准表去除射频回路线缆损耗。
[0030]进一步地，所述步骤S1中，所述电磁仿真软件采用CST三维电磁场仿真软件。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0032](1)本专利技术通过电磁仿真软件建立辐射天线模型并得到不同频点的仿真功率密度分布数据表，根据获取的仿真功率密度分布数据表与中远场实际功率密度分布值对比修正模型及数据表，可准确有效地依照数据表对被测件进行近场高功率密度辐射测试，从而定量地考察被测件在宽频带高功率辐射下的工作状态，同时本专利技术通过设置电磁防护与射频回路线缆校准，以及设定目标功率密度查询修正后的辐射天线模型仿真数据表来控制运动装置调整被测件与辐射天线之间的距离以及功放的输出功率，本专利技术方法主要应用于不同材料及电磁设备在近场情况下的高功率密度耐受测试，不仅测试准确率高,而且可操作性及可移植性强,有效解决了近场高功率密度辐射无法准确有效的量化标定的难题。
[0033](2)本专利技术选用矩形波导天线模型，更适合高功率密度辐射场合以及对能量集中与天线驻波的参数优化。
[0034](3)本专利技术仿真功率密度分布数据表包含频点、距离、最大单位功率密度等数据要素，通过对频点、距离的设置，距离间隔小功率密度变化越平缓，从而得到高精度的数据。
[0035](4)本专利技术通过对步骤S3的分解设置，实现了利用中远场数据测定模型有效性并进行模型修正；通过对步骤S4的分解设置，确定了辐射系统的构成，为准确测试做好了准
备。
[0036](5)本专利技术采用屏蔽外罩对涉及到的辐射天线、运动装置、被测件所在位置产生的强电磁环境进行电磁屏蔽防护，并对辐射天线辐射的电磁波到屏蔽外罩产生的反射波进行吸收，消除了电磁干扰对测试得影响，提高了测试得准确性。
[0037](6)本专利技术通过对射频回路的电缆衰减值形成校准表，并通过功率计检测功放输出，并去除回路线缆损耗，从而实现量化的高功率密度辐射的测试。
[0038](7)本专利技术采用的CST三维电磁场仿真软件是一款全面、精确、集成度极高的专业仿真软件，提高了仿真效果，从而保证了高功率密度辐射测试的准确性。
附图说明
[0039]图1为本专利技术方法的整体流程示意图。
[0040]图2为本专利技术方法的整体原理示意图。
[0041]图3为本专利技术的辐射天线模型修正流程示意图。
[0042]图4为本专利技术的辐射系统构成流程示意图。
具体实施方式
[0043]下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近场高功率密度辐射实现方法，其特征在于,包括以下步骤：S1、通过电磁仿真软件建立辐射天线模型并对所述辐射天线模型的参数进行优化；S2、对优化参数后的辐射天线模型进行电磁仿真，获取辐射天线模型的仿真功率密度分布数据表；S3、基于中远场测试得到中远场实际功率密度分布值，通过对仿真功率密度分布数据表与中远场实际功率密度分布值进行对比，测定辐射天线模型的有效性并对辐射天线模型进行修正，以及获取修正后的辐射天线模型仿真数据表；S4、通过对射频回路线缆衰减值进行校准，以及设定目标功率密度查询修正后的辐射天线模型仿真数据表来控制运动装置调整被测件与辐射天线之间的距离以及功放的输出功率，以此确定辐射系统构成并进行辐射测试；S5、对于不同的测试频率及不同功率密度重复步骤S4进行辐射测试。2.根据权利要求1所述的一种近场高功率密度辐射实现方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述辐射天线模型为矩形波导天线模型。3.根据权利要求1所述的一种近场高功率密度辐射实现方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述仿真功率密度分布数据表包含不同频点在距离辐射天线的不同距离下的功率密度最大值。4.根据权利要求1所述的一种近场高功率密度辐射实现方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：S301、由辐射天线模型加工出天线并搭建中远场测试系统；S302、获取不同距离下的实际功率密度分布值；S303、对仿真功率密度分布数据表与中远场实际功率密度分布值进行对比及修正；S304、获取经过修正后的辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫启帅，李文杰，方建新，刘三娃，
申请(专利权)人：成都四威功率电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：