天線(xiàn)測試方法的選擇及評估
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隨著(zhù)對頻率低至100MHz的天線(xiàn)測量的興趣與日俱增，天線(xiàn)測試工程師理解各種天線(xiàn)測試方法(如錐形微波暗室)的優(yōu)勢和局限的重要性就愈加突出。在測試天線(xiàn)時(shí)，天線(xiàn)測試工程師通常需測量許多參數，如輻射方向圖、增益、阻抗或極化特性。用于測試天線(xiàn)方向圖的技術(shù)之一是遠場(chǎng)測試，使用這種技術(shù)時(shí)待測天線(xiàn)(AUT)安裝在發(fā)射天線(xiàn)的遠場(chǎng)范圍內。其它技術(shù)包括近場(chǎng)和反射面測試。選用哪種天線(xiàn)測試場(chǎng)取決于待測的天線(xiàn)。
為更好地理解選擇過(guò)程，可以考慮這種情況：典型的天線(xiàn)測量系統可以被分成兩個(gè)獨立的部分，即發(fā)射站和接收站。發(fā)射站由微波發(fā)射源、可選放大器、發(fā)射天線(xiàn)和連接接收站的通信鏈路組成。接收站由AUT、參考天線(xiàn)、接收機、本振(LO)信號源、射頻下變頻器、定位器、系統軟件和計算機組成。
在傳統的遠場(chǎng)天線(xiàn)測試場(chǎng)中，發(fā)射和接收天線(xiàn)分別位于對方的遠場(chǎng)處，兩者通常隔得足夠遠以模擬想要的工作環(huán)境。AUT被距離足夠遠的源天線(xiàn)所照射，以便在A(yíng)UT的電氣孔徑上產(chǎn)生接近平面的波陣面。遠場(chǎng)測量可以在室內或室外測試場(chǎng)進(jìn)行。室內測量通常是在微波暗室中進(jìn)行。這種暗室有矩形的，也有錐形的，專(zhuān)門(mén)設計用來(lái)減少來(lái)自墻體、地板和天花板的反射(圖1)。在矩形微波暗室中，采用一種墻面吸波材料來(lái)減少反射。在錐形微波暗室中，錐體形狀被用來(lái)產(chǎn)生照射。
圖1：這些是典型的室內直射式測量系統，圖中分別為錐形(左)和矩形(右)測試場(chǎng)
圖2：在緊縮測試場(chǎng)，平坦波形是由反射測量產(chǎn)生
假設天線(xiàn)測試工程師想要在低頻下進(jìn)行測量。國防部門(mén)對此尤感其興趣，因為他們需要研究諸如在低頻下使用天線(xiàn)等事項，以便更好地穿透探地雷達(GPR)系統中的結構(針對工作在400MHz范圍的射頻識別(RFID)標簽)，以及支持更高效的無(wú)線(xiàn)電設備(如軟件定義無(wú)線(xiàn)電(SDR))和數字遙感無(wú)線(xiàn)電設備。在這種情況下，微波暗室可以為室內遠場(chǎng)測量提供足夠好的環(huán)境。
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