[發明專利]有源超表面強輻照場性能測試裝置及系統

有效

• 申請號: 202110315712.2
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113063994B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張繼宏;李楊飛;林銘團;徐明;毋召鋒;劉培國;劉繼斌
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 周達

有源超表面強輻照場性能測試裝置及系統，包括標準波導、第一、二高抗阻表面以及第一、二波導同軸轉換裝置，第一波導同軸轉換裝置的SMA連接器連接衰減器輸入端，衰減器的輸出端連接矢量網絡分析儀輸入端，矢量網絡分析儀輸出端連接功率放大器輸入端，功率放大器輸出端連接第二波導同軸轉換裝置的SMA連接器，將待測試的有源超表面樣品通過第一法蘭盤夾緊，通過第一、二高阻抗表面在標準波導內部形成均勻平面波輻照場；通過功率放大器放大輸入信號，在標準波導內部形成高功率的均勻的準TEM輻照場，通過矢量網絡分析儀對樣品進行性能測試。本發明能夠同時提供均勻平面波和高功率輻照場，同時測試操作簡單，成本低廉。

技術領域

本發明涉及電磁微波技術領域，尤其涉及一種有源超表面強輻照場性能測試裝置及系統。

背景技術

傳統的有源超表面的強輻照場性能測試大致有三種：

第一種是天線輻照法，即矢量網絡分析儀輸出的信號經過功率放大器后，照射到有源超表面樣品上，在有源超表面樣品后有接收天線接收透過的信號，再經過衰減器后回到矢量網絡分析儀，得到樣品在強輻照場中的性能，此方法全程在暗室中完成。此方法能較好的實現平面波均勻照射這一條件，但是電磁能量在空間中的衰減使強輻照場無法得到較高強度，此外測試條件要求比較嚴苛。

第二種是平面波導測試法，即利用定制的平面波導產生強輻照平面波，能較好的實現平面波均勻照射，但非封閉的結構讓其中的能量耗散較大，和第一種方法一樣，其產生的強輻照場無法得到較高強度。

第三種方法是標準波導測試法，步驟和第一種方法大致相同，用標準波導代替收發天線，將測試有源超表面樣品夾在波導中間，高功率信號在封閉波導中形成高功率輻照場，完成有源超表面的強輻照場性能測試。但此方法有一個較大的缺點，波導的結構決定了其內部的輻照場是TE模式，是非均勻平面波，因此得到的有源超表面的強輻照場的性能是不準確的。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種有源超表面強輻照場性能測試裝置及系統。

為實現上述技術目的，本發明提出的技術方案為：

有源超表面強輻照場性能的測試裝置，包括標準波導、第一高阻抗表面、第二高抗阻表面、第一波導同軸轉換裝置和第二波導同軸轉換裝置，所述標準波導是由第一標準波導和第二標準波導通過第一法蘭盤對接而成，且待測試的有源超表面樣品通過第一法蘭盤夾取在第一標準波導和第二標準波導之間；第一高阻抗表面、第二高阻抗表面分別對稱貼設在標準波導的中間位置處的上下側壁上，第一波導同軸轉換裝置和第二波導同軸轉換裝置分別連接在標準波導的左右兩端，第一波導同軸轉換裝置和第二波導同軸轉換裝置均設有SMA連接器。

進一步地，第一標準波導和第二標準波導的型號尺寸完全相同。第一波導同軸轉換裝置和第二波導同軸轉換裝置的型號尺寸完全相同。第一波導同軸轉換裝置和第二波導同軸轉換裝置分別通過第二法蘭盤和第三法蘭盤與標準波導連接。

進一步地，本發明所述第一高阻抗表面、第二高抗阻表面采用結構尺寸完全相同的高阻抗表面。所述高阻抗表面包括介質基板層、貼設在介質基板層上表面的貼片陣列以及貼設在介質基板層下表面的金屬地層，所述貼片陣列由一系列按照陣列排布的金屬方形貼片單元組成，每一個金屬方形貼片單元的中心設置有方形金屬貼片，每一個金屬方形貼片單元的方形金屬貼片中心位置設有金屬通孔，金屬通孔貫穿介質基板層與金屬地層連接。

進一步地，本發明所述介質基板層的材質為FR4。

進一步地，本發明所述的第一高阻抗表面、第二高抗阻表面其貼設有貼片陣列的一側面在外，第一高阻抗表面、第二高抗阻表面其貼設有金屬地層的一側面在內且分別與標準波導的上、下側壁緊貼。

進一步地，本發明所述的第一高阻抗表面、第二高阻抗表面的寬度與標準波導的上、下側壁的寬度相同。