[发明专利]一种微波暗室性能测量系统

说明书

技术领域

本发明属于电磁兼容性领域，具体涉及一种微波暗室性能测量系统，用于测量微波暗室静区反射率电平、交叉极化特性、多路径损耗均匀性、场均匀性等性能指标。

背景技术

微波暗室是开展天线测量、电磁兼容测量、雷达测量的重要实验场地。微波暗室性能的好坏，直接影响各种测量的准确度，无法对设备性能进行正确评价。理想的微波暗室，静区内的电磁波反射能量为零，实际上由于暗室内吸波材料和墙壁的反射，发射天线的副瓣辐射总会有一部分会反射进入测试静区，影响测试的准确度。因此，准确测量微波暗室静区内的各项性能指标，对评价微波暗室的使用范围和对暗室内设备测量不准确度的影响程度，具有非常重要的意义。

暗室测量需要采集大量的数据，并且对数据的空间位置、场强幅值要求极高，特别是当频率高达40GHz时，由于波长只有7.5mm，对系统的采样密度和稳定性要求更高。传统的人工进行各个行程线测量时，不仅工作量极大，耗时长，测量重复性和准确度也无法保证，带金属的测试台架尽管强度满足要求，但对暗室内电磁波散射较大，影响测试准确度；测试台架上加装吸波材料一是影响测试天线的运动，另外由于长时间的扫描测量运动会产生热量，会有安全隐患（国内曾有几家微波暗室在测试时引起火灾）。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种微波暗室性能测量系统，能够实现对微波暗室静区性能的准确、快速测量。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：

一种微波暗室性能测量系统，其特征在于：它包括测试台架和控制设备，其中所述的测试台架包括用于升降和旋转发射天线的发射天线台架，以及用于在三维空间内移动和旋转接收天线的接收天线台架；发射天线台架位于微波暗室的发射区域，接收天线台架位于微波暗室静区位置；

所述的控制设备包括处理器、激光测距传感器、控制测试台架中各运动部件运动的步进电机、信号源和信号接收装置；激光测距传感器设置在控制测试台架上用于获得发射天线和接收天线的具体位置信息，并传输给处理器；处理器通过步进电机驱动器驱动各步进电机、驱动信号源控制发射天线发射信号、通过信号接收装置接收接收天线的信号、并对发射和接收的数据进行分析处理。

按上述方案，所述的发射天线台架包括竖直的发射天线升降直轨，发射天线升降直轨的顶部设有发射天线旋转台，发射天线设置在发射天线旋转台的旋转面上；接收天线台架包括水平的接收天线平移直轨和竖直的接收天线升降直轨，接收天线升降直轨的顶部设有接收天线旋转台，接收天线设置在接收天线旋转台的旋转面上；竖直的接收天线升降直轨整体在接收天线平移直轨上运动；

所述的运动部件包括发射天线升降直轨、接收天线平移直轨、接收天线升降直轨、发射天线旋转台和接收天线旋转台；

所述的激光测距传感器设置在各直轨两端。

按上述方案，所述的接收天线平移直轨包括至少2根相互平行的运动直轨，记为y方向运动直轨，在y方向运动直轨上架设有与其垂直的至少2根相互平行的运动直轨，记为x方向运动直轨，在x方向运动直轨上架设有运动平台，运动平台可沿x方向运动直轨运动，且运动平台可随x方向运动直轨沿y方向运动直轨运动，x方向运动直轨和y方向运动直轨均设在水平面上，所述的接收天线升降直轨底端与运动平台固定连接。

按上述方案，所述的测试台架采用MC尼龙材料制成。

按上述方案，所述的发射天线旋转台绕发射天线升降直轨旋转，所述的接收天线旋转台绕接收天线升降直轨旋转。

按上述方案，所述的信号接收装置为频谱分析仪。

按上述方案，所述的y方向运动直轨和x方向运动直轨的两端各设有限位保护开关。

本发明的有益效果为：

1、采用本系统结构，发射天线和接收天线共有八个自由度运动方式，可以灵活地运用于微波暗室沿不同扫描轨迹进行测量，可以用于完整地测量微波暗室静区反射电平、交叉极化特性、多路径损耗均匀性、场均匀性等性能指标；采用计算机自动控制发射天线和接收天线的运动方式，并控制信号源和信号接收装置的工作状态，一次设定多个频率、多个不同方向的轨迹后可以自动测量并自动存储测量数据，实现微波暗室静区反射率电平、交叉极化特性、多路径损耗均匀性、场均匀性性能指标的自动测量，提高了测量效率，并减少了由于人工干预所产生的测量误差，测量准确度高。

2、测试台架采用高精度直轨技术，并采用高强度、低散射、自润滑的MC尼龙材料作为台架主体，减小了测试台架对空间微波场的影响，提高了运行稳定性和测量准确性。