[发明专利]一种基于矩形波导凋落模式的电磁场探头空间分辨率校准装置

权利要求书

1.一种基于矩形波导凋落模式的电磁场探头空间分辨率校准装置，其特征在于，包括连接有匹配负载的矩形波导，所述矩形波导具有宽度a、高度b和长度l，其中，a≤0.4c/f_max，b<a，l>8λ_c10，c为真空中的光速，f_max为最高校准频率，λ_c10为矩形波导的主模TE₁₀模式的截止波长，

所述矩形波导的上宽壁的半宽位置处设置有开缝以形成校准区域，所述开缝的一端开放，另一端沿平行于矩形波导的长度方向延伸，所述开缝具有宽度w和长度l_o，所述长度l_o<l，

所述开缝的宽度w和所述矩形波导的高度b配置成使得探头能够完全伸入开缝并在其中移动，同时所述开缝的宽度w配置成使得开缝对波导内场结构的扰动在校准精度的允许范围之内，

所述矩形波导的凋落模式的场梯度α_dB与矩形波导的宽度a有如下关系：

其中，k_c10为矩形波导主模TE₁₀模式的截止波数，k为校准频率对应的波数，n为矩形波导主模TE₁₀模式的截止频率f_c10与校准频率的比值，n≥1.25。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，沿所述开缝的长度方向上设置有距离刻度。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，开缝前后矩形波导内的场分布变化低于测试误差的允许范围。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述矩形波导采用良导体制作。

5.一种使用权利要求1-4之一所述的装置的校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1在矩形波导的终端接入匹配负载，根据给定的校准频率对装置进行单频点激励并使其工作于凋落模式；

S2将探头伸入矩形波导的开缝中心，使探头的极化方向与电场或磁场方向一致，然后保持同一水平高度沿着开缝的长度方向移动，随着探头在开缝内移动，通过频谱仪测量场强梯度，在频谱仪幅度可信的发生变化时，读取距离刻度获得探头的移动距离，即，获得校准的空间分辨率。