場(chǎng)強(qiáng)探頭校準(zhǔn)用同心錐的研制.pdf

1、場(chǎng)強(qiáng)探頭校準(zhǔn)之后才能用于電場(chǎng)的測(cè)量，IEEE Std1309-2013標(biāo)準(zhǔn)中，推薦產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電磁場(chǎng)的設(shè)備有TEM小室、GTEM小室、喇叭天線等，但均無(wú)法滿足寬頻段、大場(chǎng)強(qiáng)的探頭校準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)寬頻段、大場(chǎng)強(qiáng)的探頭校準(zhǔn)，本文研制了一種新的場(chǎng)強(qiáng)探頭校準(zhǔn)裝置——同軸錐形場(chǎng)生成系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱同心錐。
　　本文首先介紹了同心錐的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理，推導(dǎo)出同心錐特性阻抗和內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式。結(jié)合特性阻抗、場(chǎng)強(qiáng)以及VSWR等參數(shù)對(duì)同心錐進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)

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

3、進(jìn)行調(diào)試。通過(guò)測(cè)試TDR曲線，找出特性阻抗異常的位置后對(duì)接頭進(jìn)行整改，并測(cè)試不同終端方案的電壓駐波比。再對(duì)同心錐內(nèi)部的電場(chǎng)進(jìn)行仿真，得出同心錐的電場(chǎng)分布。選取同心錐場(chǎng)均勻區(qū)內(nèi)的一個(gè)位置作為探頭的校準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)出該點(diǎn)在不同頻段的場(chǎng)強(qiáng)大小，通過(guò)使用可溯源至國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的傳遞標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)強(qiáng)探頭的校準(zhǔn)。
　　通過(guò)對(duì)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(zhǔn)點(diǎn)