[发明专利]小型天线谐振频率的检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种小型天线谐振频率的检测系统，包括：

矢量网络分析仪，用于向加载小型天线的矩形微波传输线腔体内馈入电磁场，检测和接收腔体内传输参数S₁₂频率f之间的关系，并传输给计算机；

计算机，用于对矢量网络分析仪进行操控，并接收其检测到的天线参数，进行分析和判断，显示待测小型天线是否合格；

矩形微波传输线腔体，用于加载待测小型天线，以模拟待测小型天线在天线产品内的工作环境，实现在小型天线装配到产品之前对其谐振频率进行测试；

气动动力系统，用于控制矩形微波传输线腔体的开启与关闭，形成开腔和闭腔；

所述的计算机通过仪表通用接口与矢量网络分析仪连接，矢量网络分析仪通过自身的馈入、馈出耦合探针(4)与矩形微波传输线腔体(1)连接；矩形微波传输线腔体(1)与气动动力系统的气缸连接。

2.根据权利要求1所述的小型天线谐振频率的检测系统，其特征在于矩形微波传输线腔体内设有两根接地弹簧探针(5)和天线夹具(3)，两根接地弹簧探针分别与天线馈电点和天线接地点连接，天线夹具(3)固定在矩形微波传输线腔体底面。

3.根据权利要求1所述的小型天线谐振频率的检测系统，其特征在于矩形微波传输线腔体(1)，它采用铝板或其他金属材料制作；且采用TE₁₀₁工作模式，腔体的尺寸满足：f₁＞f_H或λ₁＜λ_H，其中为f_H待测小型天线工作频段的最高频率，λ_H为f_H对应的波长，即待测小型天线工作频段的最小波长，f₁为矩形微波传输线腔的最低谐振频率，λ₁为最大谐振波长，式中c为真空中的光速，a为矩形微波传输线腔横截面的长，l为矩形微波传输线腔的长度。

4.根据权利要求2所述的小型天线谐振频率的检测系统，其特征在于天线夹具(3)采用在ε_r＝3.4，tanδ＝0.02的尼龙介质板上镂出略大于小型天线形状的凹槽结构，用于放置小型天线。

5.根据权利要求1所述的小型天线谐振频率的检测系统，其特征在于气动动力系统包括气泵，气缸，气管和电磁阀，通过电磁阀控制气泵鼓风和抽气以提供动力，进而控制气缸的升与降。

6.一种利用权利要求1所述的检测系统进行小型天线谐振频率的检测方法，包括如下步骤：

(1)将待测小型天线放置在检测系统的矩形微波传输线腔体内的天线夹具槽内，并调节矩形微波传输线腔上的两个接地弹簧探针，分别接待测小型天线的馈电点和接地点，形成闭合回路，使待测小型天线具有辐射功能；

(2)控制气动动力系统，关闭矩形微波传输线腔体，构成完整的加载待测小型天线的闭腔矩形微波传输线腔；

(3)设置矢量网络分析仪的扫频方式为等间隔的离散扫频方式，其馈入耦合探针将电磁场耦合到矩形微波传输线腔体内，其馈出耦合探针实时获得该馈入、馈出两耦合探针之间的耦合系数S₁₂与频率f之间的关系，并传输给计算机；

(4)计算机对矢量网络分析仪所传输的数据进行分析和判断：

规定待测小型天线在天线产品上的谐振频率的合格范围为f₀±Δf，在谐振腔系统中的谐振频率为f±αΔf，其中f₀和f为待测小型天线在自由空间和腔体内测量的谐振频率，Δf为在天线产品上要求的频率误差，α为两个频率线性关系中的斜率；

当S₁₂达到极大值时，对应的频率f_c即为待测小型天线在矩形微波传输线腔体内的谐振频率，判断待测小型天线是否合格：若f_c落在f±αΔf范围内，则判待测小型天线合格；反之f_c落在f±αΔf范围外，则判待测小型天线不合格。