用GTEM小室测试天线全向辐射总功率的方法技术

本发明专利技术公开了一种用ＧＴＥＭ小室测试天线全向辐射总功率方法，首先将待测设备天线摆放在ＧＴＥＭ小室中的三维非金属转台上，确定待测设备天线局部坐标的各轴与ＧＴＥＭ小室坐标各轴的对应关系，并通过环行器返回天线反射功率，用天线反射功率对ＧＴＥＭ小室端口输出功率进行补偿，之后用线性法或ＴＯＰ法计算待测设备天线在自由空间的辐射总功率。操作简单、提高了测试的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种GTEM小室的应用，尤其涉及一种用GTEM小室测试天线全向辐射总功率 (TRP)的方法。
技术介绍
在天线和通信发射设备的测试中，自由空间中的全向辐射总功率测试是一个重要内 容。对于这种测试，传统的方法需要将接收天线放置在自由空间或暗室中，然后对包围天 线的一个球面上取各个方位进行测试，这种方法费时费力、成本高、占地面积大。近年来，随着大型运动会等大型社会活动的频繁召开，对各种无线设备辐射总功率的 现场和快速测试的需求越来越迫切。这些测试大多属于临时性的和现场性的，这就要求测 试设备相对简单、廉价、拆卸方便、移动性强，因而像电波暗室这样的测试设备是不合适 的，而用GTEM小室进行这种测试却是一个非常合适的选择。与暗室、半暗室比较，用 GTEM小室做辐射发射测试的主要优点为价格低廉、占地面积小。现有技术中，用GTEM(吉赫兹横电磁波)小室做辐射发射测试的方法，需要将待测设备 天线(EUT)放在GTEM小室的9个位置测试，将辐射体在GTEM小室中的测试值通过一系列 公式反演出辐射体的等效电偶矩(EDM)和等效磁偶矩(M匿)；然后用反演出来的等效电偶 矩和等效磁偶矩通过电、磁偶极子的辐射公式计算它在开阔场或自由空间中任意距离，任 意极化方向的辐射场强。上述现有技术至少存在以下缺点操作比较复杂、测试误差大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简单、测试误差小的用GTEM小室测试天线全向辐射总功 率方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术的用GTEM小室测试天线全向辐射总功率方法，包括步骤-A、 将待测设备天线摆放在GTEM小室中的三维非金属转台上，确定待测设备天线局部 坐标的各轴与GTEM小室坐标各轴的对应关系，连接GTEM小室端口到频谱仪，并通过环行器 将待测设备天线与信号源及另一个频谱仪连接；B、 转动所述三维非金属转台将待测设备天线依次按预定的多个位置摆放，在工作频 率下测试待测设备天线在每个位置时的GTEM小室端口输出功率和由所述环行器返回的天线 反射功率；C、根据测试的待测设备天线的多个位置的GTEM小室端口输出功率和天线反射功率，用 所述天线反射功率对所述GTEM小室端口输出功率进行补偿，之后用线性法或TOP法计算待测 设备天线在自由空间的辐射总功率。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术所述的用GTEM小室测试天线全向辐射 总功率方法，由于通过GTEM小室中的三维非金属转台上，确定待测设备天线局部坐标的各 轴与GTEM小室坐标各轴的对应关系，并通过环行器返回的天线反射功率，用天线反射功率 对所述GTEM小室端口输出功率进行补偿，之后用线性法或TOP法计算待测设备天线在自由空 间的辐射总功率。操作简单、测试误差小。附图说明图1为本专利技术中GTEM小室测试天线TRP的布置示意图。 图2为本专利技术中GTEM小室坐标及EUT位置示意图； 图3为本专利技术中GTEM小室、EUT和测试仪器连接示意图4a、图4b、图4c分别为本专利技术中是EUT的3个位置的局部坐标与GTEM小室坐标的对应图中1、 GTEM小室，2、中板，3、底板，4、端口， 5、转台，6、待测设 备天线(EUT) ，7、 8、频谱仪，9、信号源，10、环行器。具体实施例方式本专利技术的用GTEM小室测试天线全向辐射总功率方法，其较佳的具体实施方式如图l、 图2、图3所示，包括步骤A、 将待测设备天线6摆放在GTEM小室1中的三维非金属转台5上，确定待测设备天线6 局部坐标的各轴与GTEM小室1坐标各轴的对应关系，连接GTEM小室端口4到频谱仪7，并通过 环行器10将待测设备天线6与信号源9及另一个频谱仪8连接；B、 转动所述三维非金属转台5将待测设备天线6依次按预定的多个位置摆放，在工作 频率下测试待测设备天线6在每个位置时的GTEM小室端口4输出功率和由所述环行器10返回 的天线反射功率；C、根据测试的待测设备天线6的多个位置的GTEM小室端口4输出功率和天线反射功率， 用所述天线反射功率对所述GTEM小室端口4输出功率进行补偿，之后用线性法或TOP法计算 待测设备天线6在自由空间的辐射总功率。所述的待测设备天线放置在所述GTEM小室的中板2与底板3之间的l/3 2/3区域内。所述待测设备天线6有3个摆放位置，该3个位置中，待测设备天线6的局部坐标 (x'，/，z')与GTEM小室坐标(x,少,z)的对应关系分别是(jc',_y'， z') G (x,_y, 、 z'， x') <■> (x,_y,z) 、 (z',x',<~> (x,少,z)。根据3个摆放位置的测试结果，用所述TOP法计算待测设备天线在自由空间的辐射总功率包括步骤分别按照3个摆放位置放置待测设备天线，测定每个位置的GTEM小室端口的输出功率 |6 。卩、|621。卩、1^。卩和天线反射功率Su、 521、尽1;进行3个位置的补偿计算，计算公式为16,jH^。卩/(l-^);计算待测设备天线的等效电偶矩的各个局部分量幅值的平方 式中，e。y(5)为零阶模模式场的;;分量，其表达式为:<formula>formula see original document page 8</formula>式中，^为GTEM小室的特性阻抗；y。为待测设备天线的局部坐标原点离GTEM小室底板 的距离；a为待测设备天线的局部坐标原点处的GTEM小室中板的半宽度；A为待测设备天 线的局部坐标原点处的GTEM小室中板与底板的距离；g为待测设备天线的局部坐标原点处 的GTEM小室中板与侧板的间隙；计算等效电偶矩幅值的平方P'2 =尸/ +尸/ +JPz2 ;由公式尸。=10&2尸2计算待测设备天线在自由空间的辐射总功率，式中&为波数。将上述3个摆放位置分别沿GTEM小室的坐标y轴逆时针转动45。，得到另外3个摆放位 置，共6个摆放位置；根据6个摆放位置的测试结果，用所述线性法计算待测设备天线在自由空间的辐射总 功率，包括歩骤分别按照所述6个摆放位置放置待测设备天线，测定每个位置的GTEM小室端口的输出功 率l、。卩、|612。卩、|621。卩、|622。卩、|631。|2、 |632。|2和天线反射功率&、 S12、 521、分别进行6个位置的补偿计算，计算公式为I 卩=| ~。卩S);由下列线性方程组解出待测设备天线的等效电偶矩和等效磁偶矩的各个局部分量 -(5, + fc。A^, cos 45° + AMZ. sin45。) (5) = 612+A:0M》.，cos45。 +缀,sin45。) .(d) = 622 「(&+M^') (5) = 631 -会(尸,+ A0Mz, cos 45° + sin 45。) (5) = 632式中，《,、5,、 S.和M,.、 My、 M 分别是等效电偶矩和等效磁偶矩的各个局部坐标 分量；e。,(5)为零阶模模式场的7分量，其表达式为騰 、 ， cosh(-_y0),一、 2 7i/2 、2(3 . /附T、 T /附T 、 (。)=—Z:/2 Z -^~sin( )/。( g)sinh(-A)2(3式中，^为GTEM小室的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用ＧＴＥＭ小室测试天线全向辐射总功率方法，其特征在于，包括步骤：　Ａ、将待测设备天线摆放在ＧＴＥＭ小室中的三维非金属转台上，确定待测设备天线局部坐标的各轴与ＧＴＥＭ小室坐标各轴的对应关系，连接ＧＴＥＭ小室端口到频谱仪，并通过环行器 将待测设备天线与信号源及另一个频谱仪连接；　Ｂ、转动所述三维非金属转台将待测设备天线依次按预定的多个位置摆放，在工作频率下测试待测设备天线在每个位置时的ＧＴＥＭ小室端口输出功率和由所述环行器返回的天线反射功率；　Ｃ、根据测试的待 测设备天线的多个位置的ＧＴＥＭ小室端口输出功率和天线反射功率，用所述天线反射功率对所述ＧＴＥＭ小室端口输出功率进行补偿，之后用线性法或ＴＯＰ法计算待测设备天线在自由空间的辐射总功率。

【技术特征摘要】
1、一种用GTEM小室测试天线全向辐射总功率方法，其特征在于，包括步骤A、将待测设备天线摆放在GTEM小室中的三维非金属转台上，确定待测设备天线局部坐标的各轴与GTEM小室坐标各轴的对应关系，连接GTEM小室端口到频谱仪，并通过环行器将待测设备天线与信号源及另一个频谱仪连接；B、转动所述三维非金属转台将待测设备天线依次按预定的多个位置摆放，在工作频率下测试待测设备天线在每个位置时的GTEM小室端口输出功率和由所述环行器返回的天线反射功率；C、根据测试的待测设备天线的多个位置的GTEM小室端口输出功率和天线反射功率，用所述天线反射功率对所述GTEM小室端口输出功率进行补偿，之后用线性法或TOP法计算待测设备天线在自由空间的辐射总功率。2、 根据权利要求1所述的用GTEM小室测试天线全向辐射总功率方法，其特征在于，所 述的待测设备天线放置在所述GTEM小室的中板与底板之间的l/3 2/3区域内。3、 根据权利要求2所述的用GTEM小室测试天线全向辐射总功率方法，其特征在于，所 述待测设备天线有3个摆放位置，该3个位置中，待测设备天线的局部坐标(jc',/,z')与 GTEM小室坐标(x,y,Z)的对应关系分别是少',z') G (x, >>, z)、(少',z', x')(x，少,z) 、 (z',G (x, z)。4、 根据权利要求3所述的用GTEM小室测试天线全向辐射总功率方法，其特征在于，根 据3个摆放位置的测试结果，用所述TOP法计算待测设备天线在自由空间的辐射总功率包括 步骤分别按照3个摆放位置放置待测设备天线，测定每个位置的GTEM小室端口的输出功率 |6 。卩、|621。卩、1^。卩和天线反射功率万u、 &、万31;进行3个位置的补偿计算，计算公式为l&l2—^。12/(1-计算待测设备天线的等效电偶矩的各个局部分量幅值的平方<formula>formula see original document page 3</formula>式中，e。,(5)为零阶模模式场的少分量，其表达式为:,一、2 71/2 v、 ',附冗、r ,附、式中，Z。为GTEM小室的特性阻抗；力为待测设备天线的局部坐标原点离GTEM小...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓力，洪卫军，姜雪松，李吉，李书芳，刘红杰，易敏，尹斯星，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]