[發明專利]一種基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法

有效

• 申請號: 201711437115.7
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108152772B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 齊萬泉;彭博;王淞宇;劉星汛;黃承祖
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、搭建基于微波暗室的電磁場傳感器校準系統；

所述校準系統包括：用于產生電磁場信號的儀器設備，所述用于產生電磁場信號的儀器設備包括：信號發生器、功率放大器、定向耦合器、衰減器、第一功率計/功率敏感器和標準增益天線；

用于接收電磁場信號的儀器設備： 接收天線和第二功率計/功率敏感器；

以及產生標準場強環境的微波暗室；

S2、設定信號發生器輸出頻率點為固定值，設定信號發生器的初始輸出電平，通過第一功率計/功率敏感器讀出并得到前向功率P_in和反向功率P_r，利用公式(2)計算距離天線口面d處的場強；

式中：E₁－距離天線口面d處的場強，V/m；

η－自由空間波阻抗，377Ω；

P_in－前向功率，W；

P_r－反向功率，W；

C_f－定向耦合器的前向耦合系數，無量綱；

C_r－定向耦合器的反向耦合系數，無量綱；

G－標準增益天線增益，無量綱；

d－距天線口面處的距離，m；

L－電纜損耗，無量綱；

S3、計算接收天線處的場強，并與S2中計算的場強進行比較，兩者差值作為修正系數修正標準場法計算的場強結果，并將修正后的場強作為標準場強；

S4、由小到大調節信號發生器的輸出電平，至下一個場強幅度，并按照步驟S3對場強結果進行修正，得到該輸出電平下的標準場強，分別記錄輸出電平和標準場強，得到一組電平-標準場強數據，直至最高標準場強達到1000V/m；

S5、將接收天線、第二功率計/功率敏感器分別更換為待校準電磁場傳感器和場強計，記錄待校準電磁場傳感器場強指示值，并在S4中得到的電平-標準場強數據中找到對應的標準場強，與所述場強指示值進行比較，計算待校準電磁場傳感器的線性響應偏差和線性響應修正因子。

2.根據權利要求1所述的基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，其特征在于，所述功率放大器的功率大于等于1000W。

3.根據權利要求1所述的基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，其特征在于，所述定向耦合器、標準增益天線的輸入輸出端口采用波導或7/16接頭。

4.根據權利要求1所述的基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，其特征在于，所述標準增益天線與接收天線之間的距離在7米以上。

5.根據權利要求1所述的基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，其特征在于，S3中使用公式(3)計算接收天線處的場強，

E_dB＝P_dB+AF+IL-13…………………………………(3)

式中：

E_dB－接收天線處的場強，dBV/m；

P_dB－接收天線處的功率，dBm；

AF－接收天線的天線系數，1/m；

IL－線纜損耗，dB。

6.根據權利要求1所述的基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，其特征在于，S5中由公式(4)計算待校準電磁場傳感器的線性響應偏差，由公式(5)計算待校準電磁場傳感器的線性響應修正因子；

式中：

δ_L－待校準的電磁場傳感器與標準場強的偏差，dB；

E－標準場強，V/m；

E_s－待校準電磁場傳感器的場強指示值，V/m；

式中：

A_L－線性響應修正因子，無量綱；

E－標準場強，V/m；

E_s－待校準電磁場傳感器場強指示值，V/m。

7.根據權利要求1所述的基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，其特征在于，S3中標準場法計算場強具體根據公式(1)計算：

式中：

E₂—自由空間的電場強度，V/m；

P—發射天線的饋入凈功率，W；

G—標準增益天線增益，無量綱；

d—距天線口面處的距離，m；

η₀—自由空間波阻抗，120π，Ω。