[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

本發明公開了一種基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法。與現有的標準場法場強標準裝置相比，本發明使用了1000W放大器，并提出了采用該放大器和耐受功率超過1000W的微波器件實現1000V/m或更高場強的產生方法，采用空間衰減的方法避開了微波器件無法在大功率條件下溯源的問題，解決了標準場法和標準天線法目前不能對200V/m以上幅度場強進行溯源的問題，從而可解決目前能夠購買到的場強傳感器場強幅度測量范圍通常超過200V/m，而現有的場強標準裝置只能滿足200V/m以下場強傳感器校準的問題。實現了1GHz以上頻段、高于200V/m場強的電磁場傳感器校準需求；從而實現了現有場強標準裝置不能完成的高幅度場強傳感器校準工作。

技術領域

本發明涉及無線電技術領域，具體涉及一種基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法。

背景技術

場強是無線電的基本參數之一，電磁場傳感器是測量場強的常用設備。標準場強環境的研建及電磁場傳感器的校準一直是國內外計量機構的一個發展方向。隨著電子設備所面臨的電磁場幅度越來越高，高場強環境下電磁場傳感器的校準成為高場強環境測量所必需解決的問題。

傳統的電磁場傳感器校準國際上依據的主要標準是國際電氣電子工程師協會(IEEE)電磁兼容分會頒布的IEEE Std 1309-2005《IEEE Standard for calibration ofelectromagnetic field sensors and probes,excluding antennas,from 9kHz to40GHz》。該標準在不同頻段對不同場強類型和作用域描述了九種場強產生方法，為電磁場傳感器的校準提供了標準場強環境。1GHz-40GHz頻段電磁場傳感器的校準通常采用標準場(微波暗室)法，如圖1所示。

該方法將微波信號通過角錐喇叭天線在微波暗室中生成標準電磁場強環境，實現電磁場強傳感器的校準。在實際使用中，依據該方法可以實現200V/m的場強校準環境，目前國內已建立頻段覆蓋1GHz～40GHz，場強幅度覆蓋1V/m～200V/m的場強標準裝置。然而，目前能夠購買到的場強傳感器場強幅度測量范圍通常超過200V/m，現有的場強標準裝置無法滿足200V/m以上場強環境下的校準需求。

產生200V/m以上的場強環境，首先需要大功率的放大器，其次，定向耦合器、衰減器、天線、線纜等配套微波設備也需要能夠承受大功率的注入。最后，還需要對高幅度的場強環境進行標定。國內現有的場強標準裝置還無法滿足這些要求。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法。該方法對現有基于標準場(微波暗室)法的場強標準裝置進行了改進，使用了連續波1000W的功率放大器，并對高功率傳輸鏈路中使用的微波設備進行了合理的改進，實現了1GHz以上頻段、高于200V/m場強的電磁場傳感器校準需求；從而實現了現有場強標準裝置不能完成的高幅度場強傳感器校準工作。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于微波暗室的高幅度場強傳感器校準方法，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，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；