天線(xiàn)測試方法的選擇及評估
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矩形和錐形是兩種常見(jiàn)的微波暗室類(lèi)型，即所謂的直接照射方法。每種暗室都有不同的物理尺寸，因此會(huì )有不同的電磁行為。矩形微波暗室處于一種真正的自動(dòng)空間狀態(tài)，而錐形暗室利用反射形成類(lèi)似自由空間的行為。由于使用了反射的射線(xiàn)，因此最終形成的是準自由而非真正自由的空間。
眾所周知，矩形暗室比較容易制造，在低頻情況下的物理尺寸非常大，而且隨著(zhù)頻率的提高工作性能會(huì )更好。相反，錐形暗室制造起來(lái)較復雜，也更長(cháng)一些，但寬度和高度比矩陣暗室要小。隨著(zhù)頻率的提高(如2GHz以上)，對錐形暗室的操作必須十分小心才能確保達到足夠高的性能。
通過(guò)研究每種暗室中使用的吸波措施可以更清楚地認識矩形和錐形暗室之間的區別。在矩形暗室中，關(guān)鍵是要減小被稱(chēng)為靜區(QZ)的暗室區域中的反射能量。靜區電平是進(jìn)入靜區的反射射線(xiàn)與從源天線(xiàn)到靜區的直接射線(xiàn)之差，單位是dB。對于給定的靜區電平，這意味著(zhù)后墻要求的正常反射率需等于或大于要達到的靜區電平。
由于矩形暗室中的反射是一種斜入射，這會(huì )使吸波材料的效率打折扣，因此側墻非常關(guān)鍵。但是，由于存在源天線(xiàn)的增益，只有較少的能量照射到側墻(地板和天花板)，因此增益差加上斜入射反射率必須大于或等于靜區反射率水平。
通常只有源和靜區之間存在鏡面反射的側墻區域需要昂貴的側墻吸波材料。在其它的例子中(例如在位于源后面的發(fā)射端墻處)，可以使用更短的吸波材料。在靜區周?chē)话闶褂眯ㄐ挝ú牧?，這樣有助于減少任何后向散射，并防止對測量造成負面影響。
錐形暗室中采用什么吸波措施呢？開(kāi)發(fā)這種暗室的最初目的是為了規避矩形暗室在頻率低于500MHz時(shí)的局限性。在這些低頻頻段，矩形暗室不得不使用低效率天線(xiàn)，而且必須增加側墻吸波材料的厚度來(lái)減少反射并提高性能。同樣，必須增加暗室尺寸以適應更大的吸波材料。采用較小的天線(xiàn)不是解決之道，因為更低的增益意味著(zhù)側墻吸波材料仍必須增大尺寸。
錐形暗室沒(méi)有消除鏡面反射。錐體形狀使鏡面區域更接近饋源(源天線(xiàn)的孔徑)，因此鏡面反射成為照射的一部分。鏡面區域可以用來(lái)通過(guò)形成一組并行射線(xiàn)入射進(jìn)靜區，從而產(chǎn)生照射。如圖3所示，最終的靜區幅度和相位錐度接近自由空間中的期望值。
圖3：在緊縮測試場(chǎng)中由靜區上的反射面產(chǎn)生的平面波
在錐形暗室中，源天線(xiàn)非常關(guān)鍵，特別是在較高頻率時(shí)(如2GHz以上)，此時(shí)暗室行為對細小的變化更加敏感(圖4)。整個(gè)錐體的角度和處理也很重要。角度必須保持恒定，因為錐體部分角度的任何變化將引起照射誤差。因此測量時(shí)保持連續的角度是實(shí)現良好錐形性能的關(guān)鍵。
圖4：在典型的錐形暗室中，吸波材料的布局看起來(lái)很簡(jiǎn)單，
但離源天線(xiàn)較近的區域(錐形暗區域)非常重要
表中提供了典型錐形微波暗室的特性，可以用來(lái)與典型的矩形暗室作比較。較少量的錐形吸波材料意味著(zhù)更小的暗室，因此成本更低。這兩種暗室提供基本相同的性能。不過(guò)需要注意的是，矩形暗室要想達到與錐形暗室相同的性能，必須做得更大，采用更長(cháng)的吸波材料和數量更多的吸波材料。
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