静区:
所谓静区就是指微波暗室内受杂散波滋扰最小的区域,也就是在短波通讯中,自觉射天线数十公里以外直至电离层把电波反射回地面以前的一个区域。
微波暗室静区主要性:
暗室的电性能主要由静区的特征来形貌。静区的特征又以静区的巨细、静区内的最大反射率电平、交织极化度、场强匀称性、路径消耗、固有雷达截面、事情频率规模等参数来形貌。其中,静区内的最大反射率电平是主要因素。以是,设计一个暗室,必需给定静区的性能指标,然后由此来决议暗室的尺寸、吸波质料的选择等。由此可以看出静区的性能指标对微波暗室的搭建很是主要。
微波暗室静区性能测试:
微波暗室用于天线丈量。作为室内丈量,微波暗室应能把发射天线直接辐射到吸收天线主波束区以外的射频能量,尽可能地吸收或改变其反射偏向,使之不进入吸收天线的主波束区,即在吸收天线所在区域内提供近似无反射的静区。
测试要领:
静区性能的焦点指标是反射电平,其它指标实质上均于反射电平有关。静区反射电平可以接纳自由空间电压驻波比法来丈量。
微波暗室是一个模拟的“自由空间”,由于暗室内壁吸波质料吸收电磁波不完全,关于入射到它上面的电磁波始终保存着巨细差别的反射,这些反射随空间位置的差别而差别,它们与直射波矢量迭加后就形成了自由空间电压驻波,其数目巨细就反应了暗室空间反射电平的巨细。
设Ed为来自源天线的直射波场强,Er为等效反射波场强,它与轴线夹角为θ。令吸收天线偏向图在θ偏向的电平为A(dB),则吸收天线偏向图最大值旋转到θ偏向时,它在直射波偏向收到的场强Ed’将为
Ed’=Ed×10A/20
设直射波Ed’和反射波Er同相和反相时检测到的场强最大值和最小值划分用B(dB)和C(dB)来体现,则可分下列三种情形讨论:
1)Er<Ed’时
B=20lg(Ed’+Er)/Ed’=20lg(Ed10A/20+Er)/Ed10A/20
C=20lg(Ed’-Er)/Ed’=20lg(Ed10A/20-Er)/Ed10A/20
则暗室反射电平Γ为
Γ=20lg(Er/Ed)=A+20lg[(10(B-C)/20-1)/(10(B-C)/20+1)]
2)Er=Ed’时
Γ=A
3)Er>Ed’时
同理可得
Γ=20lg(Er/Ed)=A+20lg[(10(B-C)/20+1)/(10(B-C)/20-1)]
因此,只要测出空间驻波曲线和吸收天线的偏向图,就可以按上述三类情形盘算出反射电平。Er和Ed’的巨细判别要领是:由于Ed’随天线的移动有纪律转变,Er无纪律转变,在某一取向角上,若是实测空间驻波曲线的平均值泛起无纪律的转变,就能判别Er>Ed’,或在这个取向角上,实测空间驻波曲线的平均电平比在这个取向角上偏向图电平高,也能判别Er>Ed’。
天线的近场区和远场区:
着微波暗室搭建乐成,就可以用于尊龙凯时天线丈量,围绕着天线的场可以划分为两个主要的区域:靠近天线的区域称为近场或者菲斯涅耳(Fresnel)区,离天线较远的称为远场或弗朗霍法(Fraunhofer)区。参考下图,两区的分界线可取为半径 R=2L2/λ (m)
其中,L是天线的最大尺寸(米),λ是波长(米)。
在远场或弗朗霍法(Fraunhofer)区,丈量到的场分量处于以天线为中心的径向的横截面上,并且所有的功率流(更确切地说是能量流)都是沿径向向外的。在远场,场波瓣图的形状与到天线的距离无关。在近场或者菲斯涅耳(Fresnel)区,电场有显着的纵向(或者径向)分量,而功率流则不是完全径向的。在近场,一样平常来说场波瓣图的形状取决于到天线的距离。
若是如下图所示用想象的球面界线包裹住天线,则在靠近球面极点的区域可以视为反射器。另一方面,以笔直于偶极子偏向扩散的波在赤道区域爆发了穿透球面的功率走漏,就似乎这个区域是部分透明一样。
这导致了天线周围的能量往返振荡陪同赤道区域的向外能量流的情形。外流的功率决议了天线辐射出去的功率,而往返振荡的功率代表了无效功率——被限制在天线周围,就像一个谐振器。
天线周围场划分:
通常,天线周围场,划分为三个区域:无功所场区,辐射近场区和辐射远场区。
射频信号加载到天线后,紧邻天线除了辐射场之外,尚有一个非辐射场。该场与距离的高次幂成反比,随着脱离天线的距离增大迅速减小。在这个区域,由于电抗场占优势,因而将此区域称为电抗近场区,它的外界约为一个波长。凌驾电抗近场区就到了辐射场区,凭证与天线距离的远近,又把辐射场区分为辐射近场区和辐射远场区。
无功近场区:
又称为电抗近场区,是天线辐射场中紧邻天线口径的一个近场区域。在该区域中,电抗性储能场占支配职位,该区域的界线通常取为距天线口径外貌λ/2π处。从物理看法上讲,无功近场区是一个储能场,其中的电场与磁场的转换类似于变压器中的电场、磁场之间的转换,是一种感应场。
辐射近场区:
凌驾电抗近场区就到了辐射场区,辐射场区的电磁场已经脱离了天线的约束,并作为电磁波进入空间。凭证与天线距离的远近,又把辐射场区分为辐射近场区和辐射远场区。在辐射近场区中,辐射场占优势,并且辐射场的角度漫衍与距离天线口径的距离有关。关于通常的天线,此区域也称为菲涅尔区。
辐射远场区:
通常所说的远场区,又称为夫朗荷费区。在该区域中,辐射场的角漫衍与距离无关。严酷地讲,只有离天线无限远处才华抵达天线的远场区。
公以为,辐射近场区与远场区的分界距离R为:2D*D/λ。见下图
其中,图是的D为天线直径;为天线波长,D>>λ。
要进一步说明的是:辐射场中,能量是以电磁波形式向外撒播,无功近场中射频能量以磁场、电场形式相互转换,并不向外撒播。