[實用新型]一種光接口射頻電場探頭校準系統

有效

• 申請號: 201720603802.0
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN206975203U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 顧天文;劉月明
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子設備測試領域，特別涉及一種光接口射頻電場探頭校準系統。

背景技術

目前市場中的寬頻帶射頻探頭要求對極化方向位置的電磁波進行探測，不同方向感應出的場強要大體相同，為了保證射頻電場探頭天線的各向同性特性，探頭內部的三個偶極子天線必須在空間上保持相互垂直，因此采用了特殊的設計，每個探頭天線的偶極子天線和探頭軸的角度為54.7度，三個天線圍成一個射頻探頭，每個探頭軸互為120度，這樣，設計出來的天線偶極子天線之間的角度就變成了90度。

也正因為設計的巧妙性，出現了一個天線校準角度的問題，人們在校準某一個軸時，應該使這個軸的偶極子天線平行于實際的電場，而這種電場探頭中天線與探頭的軸有一個54.7度的夾角。

吉赫茲橫電磁波小室(GTEM小室)是國外80年代末期問世的標準電磁場裝置，GTEM小室綜合了橫電磁波傳輸裝置、開闊場地測試、屏蔽室、微波暗室等優點，克服了各種方法的局限性，質高價廉，便于進行幾乎全部輻射敏感度及輻射發射測試，易于使用，并可用于精密測量。GTEM小室工作頻率寬，模擬入社平面波，可以產生較強的場強，而對周圍的人員或者設備沒有危害和干擾，可以用于時域、頻域、核電磁脈沖、雷電、其他脈沖波及連續波的測試。

GTEM小室的內部導體有一個斜向上傾斜的角度，使得電場本身也發生了傾斜，因此，使用GTEM小室做射頻電場探頭校準的時候就遇到了調整偶極子天線方向與吉赫茲橫電磁波小室內部電場平行度的問題(在偶極子天線與電場方向平行的時候，天線的輸出電壓最大，校準效果最好)。針對這個問題，本發明提出一種光接口射頻電場探頭校準系統，能夠自動調整射頻電場探頭角度和位置進行校準。

發明內容

本發明的目的在于解決吉赫茲橫電磁波小室環境下，射頻探頭校準過程中偶極子天線方向與吉赫茲橫電磁波小室內部電場平行度的問題，提供一種能夠自動調整射頻電場探頭的俯仰和自轉角度的校準方案。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，

一種光接口射頻電場探頭校準系統，包括：

射頻電場探頭，用于檢測電場，對于不同強度的電場有不同的輸出電壓值。

動力模塊，用于向所述射頻電場探頭提供調整其位置和角度的動力；

傳動模塊，連接到所述射頻電場探頭，用于改變動力的方向，將所述動力模塊產生的動力調整到自轉或者俯仰方向；

傳感模塊，連接到所述傳動模塊，用于傳感所述射頻電場探頭的俯仰位置和自轉角度，以對所述射頻電場探頭的俯仰位置和自轉角度進行閉環控制，所述的傳感模塊使用光電碼盤和對射式光電開關作為傳感器；

光接口模塊，用于向外部上位機交互所述射頻電場探頭的校準數據，包括激光器、光纖和光電探測器；

主控模塊，用于讀取所述射頻電場探頭數據，控制所述動力結構，讀取所述傳感模塊電壓信號，記錄校準數據和光電轉換通信，所述的主控模塊安裝合適的金屬屏蔽罩，所述金屬屏蔽罩外殼接地；

電源模塊，用于給所述動力模塊和所述主控模塊供電；

功率信號模塊，用于提供產生均勻電場。

本發明中提供的射頻探頭校準系統能夠解決天線方向與吉赫茲橫電磁波小室內部電場平行度的問題，天線將電場信號轉換為主控模塊可以讀取的電壓信號，在同樣的電場下只有電場方向與天線方向平行時電壓信號值讀數最大，利用這個原理調整天線的俯仰和自轉就可以找到電壓信號的最大值，并且通過光電開關來閉環監測射頻電場探頭的俯仰和自轉角度，從而解決偶極子天線與電場平行度的問題。

附圖說明

圖1為本發明所述的光接口射頻探頭校準系統結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其他方式來實施，本領域技術人員可以再不違背發明內涵的情況下做類似改變，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1，一種光接口射頻電場探頭校準系統，由動力模塊A、傳動模塊B、傳感模塊C、光接口模塊D、主控模塊E、電源模塊F、射頻電場探頭G、功率信號模塊H和上位機I組成。

功率信號模塊H為產生標準電場的設備，由射頻信號源、射頻功率放大器、射頻電纜和吉赫茲橫電磁波小室組成，虛線正方形代表了吉赫茲橫電磁波小室的凈區。