一种毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法技术

本发明专利技术涉及一种毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法，该方法包括根据毫米波频段设备的远场测试环境参数和实际工作环境参数分别计算毫米波频段设备在干燥空气和水汽条件下，远场测试环境的特征损耗和实际工作环境的特征损耗；根据毫米波频段设备在远场测试环境的特征损耗和实际工作环境的特征损耗以及路径长度计算在远场测试环境和实际工作环境的大气特征损耗值；根据计算的远场测试环境和实际工作环境的大气特征损耗值，进一步计算毫米波频段设备天线谐波乱真辐射发射的大气特征损耗修正因数；根据修正因数及毫米波频段设备在远场测试环境测试得到的天线谐波乱真辐射发射结果计算得出毫米波频段设备的天线谐波乱真辐射发射修正结果。的天线谐波乱真辐射发射修正结果。的天线谐波乱真辐射发射修正结果。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法


[0001]本专利技术属于电磁兼容测试领域，具体是毫米波频段设备天线谐波乱真辐射发射测试问题，特别是涉及到毫米波频段设备天线谐波乱真辐射发射测试特征损耗影响修正问题，尤其涉及一种毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法。

技术介绍

[0002]毫米波是指波长为1～10毫米的电磁波(频段为30GHz
‑
300GHz)。毫米波有诸多优点，如：频带宽，适用于各种宽带信号处理；波束窄，方向性好；与激光相比，毫米波的传播受气候的影响要小得多，可以认为具有全天候特性；和微波相比，毫米波设备和系统更容易小型化。近年来，随着半导体工艺水平和设备工作频率的提升，毫米波越来越多地被应用在通信、雷达、遥感和射电天文等领域，毫米波频段设备的数量也日趋增加，毫米波频段的电磁环境日趋复杂，为了保证各个设备可以彼此不受干扰，进行毫米波频段设备的电磁兼容测试和评估也愈发迫在眉睫。
[0003]然而，目前大部分设备的电磁兼容天线谐波乱真辐射发射测试频段只进行到40GHz，从需求来看，目前的测试频率的最高范围不满足当下及未来毫米波频段设备的电磁兼容测试的需求，因此急需研究40GHz以上的毫米波频段的电磁兼容测试方法，特别是如何在近地远场条件下进行毫米波频段设备的电磁兼容天线谐波乱真辐射发射测试。
[0004]在近地远场条件下进行毫米波频段设备的电磁兼容天线谐波乱真辐射发射测试需要考虑的非常重要的一个方面是毫米波在大气中传播损耗严重，只有在利用大气窗口频率(毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些损耗为极小值的频率)传播时的损耗小，因此毫米波频段的传输损耗不仅包括路径损耗，也包括特征损耗。所谓特征损耗，是指毫米波频段的电磁波受构成大气成分的分子吸收(氧气、水蒸气等)造成毫米波频段的电磁波发生损耗，这种损耗对于近地状态下的天线谐波乱真辐射发射测试结果会带来一定程度的影响，测试的海拔，温度，空气的相对湿度等因素的影响较大。测试环境与实际设备的工作环境的差别会对测试结果产生一定影响，在峰值频段，这些影响将不可忽略。
[0005]因此，在近地远场条件下进行毫米波频段设备电磁兼容远场天线谐波乱真辐射发射测试时，需要考虑到毫米波的特征损耗，即测试环境与设备实际工作环境(如近地状态/空间系统等)的差异对测试结果的影响，对由于在非实际工作环境中进行天线谐波乱真辐射发射测试导致结果的偏差进行定量分析和修正。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法，用于在毫米波设备的天线谐波乱真辐射发射测试后对测试结果进行修正。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下。
[0008]本专利技术提出了一种毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法，所述方法包括：
[0009]步骤1：根据毫米波频段设备的远场测试环境参数、实际工作环境参数分别计算毫米波在干燥空气条件下，远场测试环境的特征损耗γ
test_o
和实际工作环境的特征损耗γ
real_o
；
[0010]步骤2：根据毫米波频段设备的远场测试环境参数、实际工作环境参数分别计算毫米波在水汽条件下，远场测试环境的特征损耗γ
test_w
和实际工作环境的特征损耗γ
rea
l
_w
；
[0011]步骤3：根据步骤1计算的γ
test_o
和γ
real_o
、步骤2计算的γ
test_w
和γ
real_w
以及路径长度，进一步计算毫米波频段远场测试环境的大气特征损耗值A
test_atm
和实际工作环境的大气特征损耗值A
real_atm
；
[0012]步骤4：根据步骤3计算的A
test_atm
和A
real_atm
，计算毫米波频段设备天线谐波乱真辐射发射的大气特征损耗修正因数A
atm_mod
；
[0013]步骤5：获取毫米波频段设备的天线谐波乱真辐射发射在远场测试环境接收机直接测试得到的结果E
test
，并根据步骤4计算的A
atm_mod
计算得出毫米波频段设备的天线谐波乱真辐射发射修正结果E
real
。
[0014]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤1中，γ
test_o
和γ
real_o
均通过下列计算γ
o
的公式计算得到，其中，计算γ
test_o
时，使用远场测试环境的温度和压力，计算γ
real_o
时，使用实际工作环境的温度和压力；
[0015]对于f≤54GHz，γ
o
的计算式为：
[0016][0017]其中，变量r
t
＝288/(273+t)，t为温度；f为毫米波频率；变量r
p
＝p/1013，p为压力；变量ξ1、ξ2和ξ3分别为：
[0018][0019][0020][0021]函数表示：a，b，c，d分别表示变量：
[0022]对于54GHz＜f≤60GHz，γ
o
的计算式为：
[0023][0024]其中，变量γ
54
、γ
58
、γ
60
分别为：
[0025][0026][0027][0028]对于60GHz＜f≤62GHz，γ
o
的计算式为：
[0029][0030]其中，变量
[0031]对于62GHz＜f≤66GHz，γ
o
的计算式为：
[0032][0033]其中，变量γ
64
和γ
66
分别为：
[0034][0035][0036]对于66GHz＜f≤120GHz，γ
o
的计算式为：
[0037][0038]其中，变量ξ4、ξ5、ξ6和ξ7分别为：
[0039][0040][0041][0042][0043]对于120GHz＜f≤350GHz，γ
o
的计算式为：
[0044][0045]其中，变量
[0046]作为上述技术方案的改进之一，所述步骤2中，γ
test_w
和γ
real_w
均通过下列计算γ
w
的公式计算得到，其中，计算γ
test_w
时，使用远场测试环境的温度和水汽密度；计算γ
real_w
时，使用实际工作环境的温度和水汽密度；
[0047][0048]其中，f为毫米波频率；变量η1＝0.955r
p
r
t0.68
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法，所述方法包括：步骤1：根据毫米波频段设备的远场测试环境参数、实际工作环境参数分别计算毫米波在干燥空气条件下，远场测试环境的特征损耗γ
test_o
和实际工作环境的特征损耗γ
real_o
；步骤2：根据毫米波频段设备的远场测试环境参数、实际工作环境参数分别计算毫米波在水汽条件下，远场测试环境的特征损耗γ
test_w
和实际工作环境的特征损耗γ
real_w
；步骤3：根据步骤1计算的γ
test_o
和γ
real_o
、步骤2计算的γ
test_w
和γ
real_w
以及路径长度，进一步计算毫米波频段远场测试环境的大气特征损耗值A
test_atm
和实际工作环境的大气特征损耗值A
real_atm
；步骤4：根据步骤3计算的A
test_atm
和A
real_atm
，计算毫米波频段设备天线谐波乱真辐射发射的大气特征损耗修正因数A
atm_mod
；步骤5：获取毫米波频段设备的天线谐波乱真辐射发射在远场测试环境接收机直接测试得到的结果E
test
，并根据步骤4计算的A
atm_mod
计算得出毫米波频段设备的天线谐波乱真辐射发射修正结果E
real
。2.根据权利要求1所述的毫米波频段天线谐波乱真辐射发射特征损耗修正方法，其特征在于，所述步骤1中，γ
test_o
和γ
real_o
均通过下列计算γ
o
的公式计算得到，其中，计算γ
test_o
时，使用远场测试环境的温度和压力，计算γ
real_o
时，使用实际工作环境的温度和压力；对于f≤54GHz，γ
o
的计算式为：其中，变量r
t
＝288/(273+t)，t为温度；f为毫米波频率；变量r
p
＝p/1013，p为压力；变量ξ1、ξ2和ξ3分别为：分别为：分别为：函数表示：a，b，c，d分别表示变量：对于54GHz＜f≤60GHz，γ
o
的计算式为：其中，变量γ
54
、γ
58
、γ
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙美秋，刘喆，项道才，王酣，蔡利花，
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：