一种基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法技术

本发明专利技术属于电磁兼容测试领域，具体地说，涉及一种利用紧缩场完成天线谐波乱真辐射发射类测试的测试方法，该方法可用于替代传统的远场测试法，该方法包括：步骤1)布置紧缩场测试系统；步骤2)配置测试系统的校验路径；步骤3)计算测试系统的空损L

【技术实现步骤摘要】
一种基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法


[0001]本专利技术属于电磁兼容测试
，具体地说，涉及一种替代远场测试天线谐波乱真辐射发射的测试方法，尤其涉及一种基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法。

技术介绍

[0002]远场测试法是天线及电磁兼容辐射类测试中常用的测试方法，这种测试方法历史悠久，但是存在着各种限制条件。在天线和电磁兼容远场测试中，对于测试距离的要求有明确的规定，即待测天线的口径的平方与波长之比为所需的最小远场距离。这一限制条件的实质是在自由空间不加限制的情况下，波面的衍射作用使得波面的相位差小于22.5
°
。针对电大尺寸的EUT天线，这个距离常常能够达到公里量级甚至更远，使得这种测试方法的条件仅具有理论上的可行性，而无法在实际测试当中满足。这一问题在天线测试和电磁兼容领域的测试中屡屡发生。在天线测试当中，为了解决这一问题，提出了近场测试法和紧缩场测试法，近场测试法的算法处理较为复杂，扫描精度要求较高。而紧缩场技术作为远场测试法的替代技术，从一开始问世就得到了广泛的关注，因为紧缩场测试法与远场法相比，测试距离大大的缩短，并且达到远场条件的距离与波长和待测EUT天线的口径均无关，只与场地本身的特性有关。这种测试方法在天线测试中已经被广泛应用并被证明可行，其合理性在于，抓住了远场的本质是波面的相位差，而不是距离，因此只要满足相位差的要求，可以用人为的方式调节这种相位差，使得相位差在短距离内快速达到远场的要求。紧缩场测试法中，反射式、全息式、相控阵式为常见的三种形式。考虑到测试的带宽和极化的特性要求，反射式紧缩场是其中最常用的一种测试场。在天线测试中已经成为电大尺寸天线的测试的首选方法。
[0003]然而，在电磁兼容测试领域，目前这种紧缩场代替远场的测试方法仍然没有研究，虽然从理论上这种方法是完全可行的。

技术实现思路

[0004]为解决现有远场测试电磁兼容技术存在的距离过远的缺陷，本专利技术提出了一种利用紧缩场完成天线谐波乱真辐射发射类测试的测试方法，该方法满足远场条件所提出的相位要求，能够对电磁兼容的远场测试法形成有效的替代。并且该方法能够避免电磁兼容测试的测试频率提高后，远场距离持续增加的问题。
[0005]本专利技术提出了一种基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法，所述方法包括：
[0006]步骤1)布置紧缩场测试系统，包括：由馈源和反射面组成的紧缩场、矢量网络分析仪、接收机和信号发生器；
[0007]步骤2)将已知增益的天线固定在紧缩场静区，配置测试系统的校验路径；
[0008]步骤3)计算测试系统的空损L
real
；
[0009]步骤4)将L
real
与理想空损L
ideal
进行对比，当L
real
与L
ideal
的差值满足设定值时，进入步骤5)，否则，返回步骤3)；
[0010]步骤5)将待测EUT天线固定在紧缩场静区，配置测试系统的测量路径；
[0011]步骤6)调节待测EUT天线的指向，保证测试值为最大值；
[0012]步骤7)计算发射机的基波ERP；
[0013]步骤8)测量谐波和乱真辐射发射ERP的值，并与基波ERP比较，判断待测EUT天线谐波乱真辐射发射是否满足GJB151B的要求，从而完成测试。
[0014]作为上述技术方案的改进之一，所述接收机为EMI接收机或者频谱仪。
[0015]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤2)具体包括：
[0016]将信号发生器与馈源相连，将馈源作为发射天线；将已知增益的天线作为接收天线，并与接收机相连。
[0017]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤3)具体包括：
[0018]利用矢量网络分析仪测出传输系数S
21
，设馈源天线增益为G
f
，静区接收天线增益为G
r
，线缆损耗绝对值为L
loss
，实测空损的计算式为：
[0019]L
real
＝S
21
‑
G
t
‑
G
f
+L
loss
。
[0020]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤3)具体包括：
[0021]将馈源天线接入已知电平的信号P
k
，利用接收机读出待测频率点的示数P
r
，设馈源天线增益为G
f
，静区接收天线增益为G
r
，线缆损耗绝对值为L
loss
，实测空损的计算式为：
[0022]L
real
＝P
r
‑
P
k
‑
G
t
‑
G
f
+L
loss
。
[0023]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤4)中，差值满足下式：
[0024]|L
real
‑
L
ideal
|＜3dB
[0025]其中，R为反射面到馈源的距离，λ为波长。
[0026]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤5)具体包括：
[0027]将信号发生器与待测EUT天线相连，以待测EUT天线作为发射天线，以馈源作为接收天线；
[0028]将待测EUT天线用销钉固定于紧缩场静区，待测EUT天线的几何中心与紧缩场静区最佳位置重合；
[0029]将接收天线后端与接收机相连；当接收机超出量程时，还将接收天线后端与衰减器相连。
[0030]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤6)具体包括：保持EUT的放置位置不变，调节天线的俯仰角和方位角，使得EUT辐射方向的最大值能够被接收机测得。
[0031]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤7)的计算公式为：
[0032]ERP＝P
rec1
+L
real
+L
loss
‑
G
f
；
[0033]式中，P
rec1
为测试EUT时接收机的读数，G
f
为馈源天线的增益，在整个测试频带范围内，进行扫频测试，直到覆盖所有要求测试的频点。
[0034]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤8)具体包括：
[0035]将扫频测量的谐波和乱真辐射发射ERP的值记录，要求这些谐波的绝对值抑制小于
‑
20dBm，同时这些谐波和乱真ERP与基波ERP比较，判断谐波ERP的相对值，与基波相比，应
该低80dB，两者中取抑制较松的要求，根据上述标准判断待测EUT是否满足要求，如果满足要求，则证明谐波乱真辐射发射测试结果符合要求，如果不满足要求，证明谐波乱真辐射发射测试结果不符合标准的要求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法，所述方法包括：步骤1)布置紧缩场测试系统，包括：由馈源和反射面组成的紧缩场、矢量网络分析仪、接收机和信号发生器；步骤2)将已知增益的天线固定在紧缩场静区，配置测试系统的校验路径；步骤3)计算测试系统的空损L
real
；步骤4)将L
real
与理想空损L
ideal
进行对比，当L
real
与L
ideal
的差值满足设定值时，进入步骤5)，否则，返回步骤3)；步骤5)将待测EUT天线固定在紧缩场静区，配置测试系统的测量路径；步骤6)调节待测EUT天线的指向，保证测试值为最大值；步骤7)计算发射机的基波ERP；步骤8)测量谐波和乱真辐射发射ERP的值，并与基波ERP比较，判断待测EUT天线谐波乱真辐射发射是否满足GJB151B的要求，从而完成测试。2.根据权利要求1所述的基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法，其特征在于，所述接收机为EMI接收机或者频谱仪。3.根据权利要求1所述的基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：将信号发生器与馈源相连，将馈源作为发射天线；将已知增益的天线作为接收天线，并与接收机相连。4.根据权利要求1所述的基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：利用矢量网络分析仪测出传输系数S
21
，设馈源天线增益为G
f
，静区接收天线增益为G
r
，线缆损耗绝对值为L
loss
，实测空损的计算式为：L
real
＝S
21
‑
G
t
‑
G
f
+L
loss
。5.根据权利要求1所述基于紧缩场的天线谐波乱真辐射发射类测试方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：将馈源天线接入已知电平的信号P
k
，利用接收机读出待测频率点的示数P
r
，设馈源天线增益为G
f
，静区接收天线增益为G
r
，线缆损耗绝对值为L
loss
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘喆，叶畅，蔡利花，孙美秋，项道才，王酣，
申请(专利权)人：中国电子技术标准化研究院，
类型：发明
国别省市：