200MHz~2.5GHz双脊喇叭天线研制及天线系数校准研究

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电磁兼容性测试覆盖的频率范围很广,为减少测试中更换天线的次数,一般采用宽频带天线。宽频带天线有很多类型,如对数周期天线、双锥天线、双脊喇叭天线等。其巾双脊喇叭天线具有频带宽和增益高的优势,因而得到广泛的应用。  本课题出于标准GJB151B的贯彻实施和天线系数校准研究的需要,主要任务是研制频率范围为200MHz~2.5GHz的双脊喇叭天线,应用于RE102中辐射发射测试和RS103中辐射敏感度测试。  论文首先根据双脊喇叭天线的工作原理计算出天线的尺寸。再借助电磁仿真软件,建立模型进行仿真分析,优化脊曲线方程和谐振腔尺寸等,然后得出综合性能(驻波比、增益、方向图)佳的仿真结果。根据天线最终仿真的尺寸,绘出图纸,进行加工制造,并给出了天线一些主要零部件的结构设计和加工方法。最后,天线装配完成后,在暗室测量天线驻波比,在开阔场内测量天线方向图。测试结果显示:在整个频段内的驻波比都小于2.5,高频时波瓣图有微小分裂现象,具有较宽的半功率波束宽度,达到了设计目标。  本课题的另一任务是在不同条件下对双脊喇叭天线的天线系数进行校准研究。由于增益和天线系数在远场区具有换算关系,校准过程中将用增益结果来计算天线系数。首先校准分别在开阔场和半电波暗室场地内采用双天线法进行,天线固定高度为1.2m,间距分别为1m、3m和10m。为了获到相对客观的测量结果,测量过程中引入时域门技术并考虑在地面上是否放入吸波材料。测量结果表明,天线系数校准结果受到地面反射的影响,时域门技术和地面加铺吸波材料可不同程度减小地面反射对天线校准系数的影响。然后对比分析了间距为1m、3m和10m的测试结果。测试结果表明,不同距离时的天线系数有一定差异。
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