場強探頭校準用同心錐的研制.pdf

1、場強探頭校準之后才能用于電場的測量，IEEE Std1309-2013標準中，推薦產(chǎn)生標準電磁場的設備有TEM小室、GTEM小室、喇叭天線等，但均無法滿足寬頻段、大場強的探頭校準。為了實現(xiàn)寬頻段、大場強的探頭校準，本文研制了一種新的場強探頭校準裝置——同軸錐形場生成系統(tǒng)，簡稱同心錐。
　　本文首先介紹了同心錐的基本結構及其工作原理，推導出同心錐特性阻抗和內(nèi)部場強的計算公式。結合特性阻抗、場強以及VSWR等參數(shù)對同心錐進行了初步設計

2、。同心錐的性能好壞主要與其接頭以及終端的設計有關，因此同心錐接頭和終端的設計是本文的研究重點。
　　接頭部分精度高，直接影響同心錐的高頻性能，針對接頭處絕緣支撐的材料、尺寸以及電容補償進行設計，保證特性阻抗的連續(xù)性。并用CST-MWS對同心錐接頭進行優(yōu)化。終端采用終端短路以及終端接匹配負載兩種方案。終端短路通過吸波材料減少電磁波的反射，終端接匹配負載通過阻抗匹配和電磁波吸收兩種方式來降低反射。
　　針對加工后的接頭和終端結構

3、進行調(diào)試。通過測試TDR曲線，找出特性阻抗異常的位置后對接頭進行整改，并測試不同終端方案的電壓駐波比。再對同心錐內(nèi)部的電場進行仿真，得出同心錐的電場分布。選取同心錐場均勻區(qū)內(nèi)的一個位置作為探頭的校準點，測出該點在不同頻段的場強大小，通過使用可溯源至國家標準實驗室的傳遞標準實現(xiàn)對場強探頭的校準。
　　通過對同心錐接頭和終端的調(diào)試，最終同心錐在200MHz-18GHz頻段內(nèi)的電壓駐波比小于2，同心錐的特性阻抗保持平穩(wěn)，給出同心錐校準點