[實用新型]環形縮距天線測試裝置

有效

• 申請號: 201920329807.8
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN209764952U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 張道治
• 申請（專利權）人: 張道治
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 11355 北京泰吉知識產權代理有限公司
• 代理人: 張雅軍;孫金瑞

一種環形縮距天線測試裝置，包含一組環形主反射面，單組或多組輔反射面，及單組或多組訊號饋入器。主反射面為一環形反射面，其凹陷朝向環形中心軸線上。輔反射面幾何形狀依費馬原理之波特性原理求得。如要產生多組分別由不同方向朝向環形中心軸線之平面波，可利用環形反射面上朝向環形中心軸線之不同區塊，及其相對應不同訊號饋入器之位置，則其相對應之多組輔反射面幾何形狀可算出。本實用新型可在天線測試靜區產生多組不同方向之入射平面波，同時供單組或多組天線在不同方向的天線輻射場型量測，且可快速量測二維及三維天線輻射場型。

技術領域

本實用新型涉及通過環形的反射面，結合不同多組輔反射面，及多組訊號饋入器，產生多組不同方向入射平面波到測試靜區內的裝置，供不同位置天線同時間量測天線場型(Radiation pattern)之裝置。

背景技術

目前在量測天線的輻射場型時，需將天線置于可接收到類似理想之入射平面波(Plane wave)區域，理想平面波為波前(Wavefront)之電場(Electric field)振幅(Amplitude)大小相同，波前之電場相位(Phase)大小相同的區域，此條件下之區域稱為測試靜區(Quiet zone)。如要達到理想之平面波，待測天線與發射源距離需無限遠及電波傳播過程沒有多重路徑反射(Multiple reflections)，折射(Refraction)，或繞射(Diffraction)等發生，因此平面波視規格需求，波前(Wavefront)之電場(Electricfield)振幅(Amplitude)，及波前之電場相位(Phase)大小，可允許稍微放寬，例如市面上之現有遠場微波暗室測試靜區規格(如測試靜區大小為D，λ為波長，量測距離R為2D²/λ時之波前之電場二次方相位差22.5度，加上電波多重路徑反射或繞射等影響)，為電場振幅變動±1分貝(Decibel)，電場相位波紋(ripple)為±6度。如波長越短(頻率越高)，為了維持同樣測試靜區大小D，量測距離R需增加，相對地，微波暗室之空間也需變大。

為了在有限空間下有較大之測試靜區，且測試靜區大小不受頻率影響，現有的天線場型量測裝置，主要是采縮距式天線量測場(CATR，Compact Antenna Test Range)裝置執行，而現有的縮距式天線量測裝置主要可分二種，單一反射面之縮距式天線量測場，及雙反射面之縮距式天線量測場。單一反射面之縮距式天線量測場由偏心之部分拋物面為主要反射面，饋源置于拋物面之焦點(Focus)位置上，饋源輻射之球面波經拋物面反射后，就可得平面波，如考慮較佳之天線功率效率(Antenna power efficiency)下，此縮距式天線輻射量測場測試靜區小。雙反射面之縮距式天線輻射量測場，常見主反射面為偏心之部分拋物面(Paraboloid)為主要反射面，輔反射面幾何形狀為部分之橢圓面(Ellipsoid)或部分之雙曲面(Hyperboloid)，輔反射面之內(或外)焦點(Focus)與拋物面之焦點重疊，饋源置于輔反射面之外(或內)焦點，饋源輻射之球面波經輔反射面反射后，為等效虛擬饋源置于輔反射面之內(或外)焦點輻射之球面波，這球面波經主要反射面反射后為平面波，如考慮相同天線功率效率(Antenna power efficiency)下，雙反射面構成之測試靜區比單一反射面構成之測試靜區大。

要使以上兩種縮距式天線量測場測試靜區內，平面波之波前電場振幅及電場相位波紋(ripple)變化小，除了反射面表面幾何形狀失真小外，反射面之邊緣需特別處理，反射面之邊緣處理，常見為邊緣增加多個鋸齒型狀(Serrated edge)之反射面，或邊緣采用往后翻之滾邊(Rolled edge)型式，愈多之反射面之邊緣處理將增加成本及復雜度。另外，如要多個平面波由不同方向進入測試靜區，供測試靜區內待測載具上不同位置且不同指向之多個天線輻射場型測試，則須多組縮距式天線量測場之安排，由于主反射面為拋物面，因此增加架設復雜度及空間須求。

發明內容

本實用新型的一目的在于提供一種除了低復雜度及節省空間需求外，且在量測場測試靜區內有多個不同方向之入射平面波，供載具上不同位置及不同方向之多天線同時間量測各別場型之環形縮距天線測試裝置。