微波暗箱反射率电平分析测量

in（dB），确定反射率电平［3］，如图（3）、图（4）所示：

但是实际的天线具有方向性，为此必须对公式（6）进行修正，即天线位于φ角接收到的入射场比φ=0°时的入射场低AdB，在φ方向，驻波曲线极大值与极小值dB数之差为：

则在φ方向上的反射率电平为：

图（3）、图（4）分别表示了自由空间的入射、反射波构成的驻波和驻波曲线。显然该方法的实际物理意义是：在理想状态下，暗箱内只存在直射波，而投射到吸收材料上的电磁波能量绝大部分被吸收掉了，但当有一定的杂散波存在（如反射波、绕射波、散射波等），这些相干波束在极化相同的条件下，当两波间相位相差2nπ（n=1，2，3）时，就形成波峰，而相位差为2（n+1）π的地方，两波相抵消或部分相抵消形成波节，在圆柱形暗箱内出现许多波峰、波节而形成场结构相当复杂的空间驻波分布。因此，在静区范围内反射率电平要比其它空间内的反射率电平小很多。

5 确定小圆柱形微波暗箱反射率电平的主要方法

（1） 测量接收天线的方向图，在所需要的方位角φ上标出相应的方向图电平A1（dB）。

（2） 将天线最大辐射方向指向φ角，横向移动天线并记录此时的空间干涉波曲线，如图（5）所示：

（3） 描绘驻波曲线的包络，由包络线的极大极小值求出Δab，并求出它的平均电平A1（dB），若ED＞ER，A1（dB）就是接收天线的方向图电平。如图（6）：

（4） 在不同的角上，重复（2）、（3）步骤，就能求出一系列空间驻波曲线，再由驻波曲线的包络来求出Δab值，在ED＞ER的情况下，由式（8）就能求出不同方向上的反射率电平。如果ED＞ER，则需按下式计算反射率电平：

由于ED随天线的移动有规律的变化，ER无规律的变化，在某取向角，如果实测空间驻波曲线的平均值出现无规律变化时，就能判定ER＞ED，或者在这个取向角上，假定驻波曲线的平均电平比在这个取向角上方向图的电平高，也能判定ER＞ED。

6 建立小圆柱型微波暗箱的测试系统与测试步骤

（1）测试装置的建立

微波暗箱反射率电平的测试系统主要由发射信号源（69347B）、接收机（MS2667C频谱分析仪）、计算机及接收天线和测试支架组成，见框图（7）。其中信号源为发射天线输出一个微波直射信号，由频谱分析仪接收来自各方向的反射及直射信号，并由计算机读出后描绘出一个空间驻波曲线，并计算出反射率电平。天线支架用来控制测试天线的上下、左右直线移动及转角姿态的变化动作。为了能比较准确地描绘出空间行程驻波曲线，天线移动的行程距离必须大于等于两个波长。最后通过改变接收天线取向角以获得若干条驻波曲线，从而达到测试小圆柱型微波暗箱反射率电平的目的。

（2）测试过程

依据"VSWR"法的特点，我们将接收天线安装在测试支架上，使天线处于暗箱中心轴线上，并距离后壁尖劈为15cm处，分别改变天线与中心轴的夹角来进行反射率电平的测试。

（3）天线测试状态的确定

这里我们仅选择垂直极化状态进行测试，其次考虑到被测箱体的限制，在测试位置上仅选取一点，即接收天线距离后壁尖劈为15cm处，俯仰角为±20°，±35°时，接收天线上下移动2-4个波长。由于暗箱为圆柱体，因此可通过转动暗箱来实现对暗箱内壁任意一点反射性能的测试，而暗箱后壁的反射性能受测试条件的局限而无法进行测量，故暂不考虑。

（4）Z向（垂直向）的测试

Z向的测试是接收天线离后壁尖劈15cm处，以箱体轴线作垂直向的上下移动，其上下移动的高度为±3λ（±9cm），天线的取向角为±20°，±35°，在这些点上测出若干条干涉曲线。垂直向的测试主要是测量暗箱上下尖劈对电磁波的反射情况。

在0°时，接收天线所获取的曲线（数值）为Z向场幅度的均匀性。通过由频谱仪测得的曲线，求出其最大电平变化值（Δab），及曲线的平均值（Ai）以得到天线在该取向角θ时的方向图电平值。

（5）将微波暗箱旋转至所需要的角度φi，重复（3）、（4）步骤，测出暗箱其余内壁的反射率电平。以下是我们对802所编号为6CH-6W2的暗箱采用以上方法进行测试，测试数据如下：

表（1）：接收天线作上下移动时电平的变化值测试频率：10.125GHz，接收天线距离暗箱中心轴5cm处定义为移动的起始位置，接收天线分别取俯仰角+20°、-20°。

表（2）：不同取向角时的总的反射率电平

方位角+20°-20°方向图电平值A(dB)1010最大电平变化值Δ（dB）0.640.62总的反射率电平值R（dB）-38.7-39.0

从以上测试数据中可以看出，被测小圆柱型微波暗箱在所选频率上用以上方法测量其反射率电平均优于设计所要求的-30dB的技术指标。

参考文献：

［1］ 汪茂光. 几何绕射原理. 西