CN102565552A - 用gtem小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，首先将待测电小尺寸散射体6摆放在GTEM小室的特制非金属转台5上；GTEM小室的前端口4与矢量网络分析仪7连接；通过矢量网络分析仪得到GTEM小室前端口返回电压和入射电压和比值；最后通过本方法提出的公式计算出散射体的反向散射截面。本方法操作简单，成本低廉。

Description

用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法

技术领域

本发明涉及一种GTEM小室的应用，尤其涉及一种用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法。

背景技术

在传统的反向散射截面的测试方法中，需要将被测散射体放置在自由空间或特制的暗室中，同时需用标定的参考散射体以及其他辅助设备，测试方法复杂。这些测试环境和测试方法或者不可避免的受电磁干扰，使得测量误差比较大；或者费时费力、成本高、且占地面积大。

因此，需要一种相对简单、廉价的测试设备，用GTEM小室进行电小尺寸散射体的最大反向散射截面测试是一个非常合适的选择。与自由空间、电波暗室、半电波暗室比较，用GTEM小室测试的主要优点为能够较好的屏蔽外界电磁干扰，提供准确的电场强度值，设备成本低廉、占地面积小，且本发明提供的测试方法操作简单、直观方便，提供的计算公式验证严谨，结果准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、成本低廉的用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，包括步骤：

A.连接GTEM小室前端口和矢量网络分析仪；

B.在所选定的频率上，测量得到GTEM小室在没有放置待测散射体时的S₁₁值；

C.将待测散射体摆放在GTEM小室中的特制非金属转台上；

D.在所选定的频率上，测量得到GTEM小室在放置待测散射体时的S′₁₁值；

E.用本方法所提出的公式1计算出此待测电小尺寸散射体的反向散射截面。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，在得到GTEM小室前端口在未放置待测散射体时的S₁₁，以及已放置待测散射体时的S′₁₁之后，用本发明所提出的公式进行计算。操作简单、设备成本低廉。

附图说明

图1为本发明中GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的布置示意图；

图2为本发明中GTEM小室坐标及待测散射体位置示意图；

图3为本发明中GTEM小室、待测散射体和测试仪器连接示意图；

图中：1、GTEM小室，2、中板，3、底板，4、端口，5、转台，6、待测散射体(EUT)，7、矢量网络分析仪。

具体实施方式

本发明的用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，其较佳的具体实施方式如图1、图2、图3所示，包括步骤：

A.如图3所示，连接GTEM小室前端口和矢量网络分析仪7；

B.在所选定的频率上，测量得到GTEM小室在没有放置待测散射体时的S₁₁值；

C.如图1所示，将待测散射体6摆放在GTEM小室中的特制非金属转台上，位置如图2所示；

D.在所选定的频率上，测量得到GTEM小室在放置待测散射体时的S′₁₁值；

E.用本方法所提出的公式1计算出此待测电小尺寸散射体的反向散射截面。

所述的待测散射体满足所述GTEM小室测试过程中电小尺寸的要求。

所述的待测散射体放置在所述GTEM小室的中板2与底板3之间的1/3～2/3区域内。

根据所得的测试结果，用本发明所提出的计算公式计算反向散射截面：

$\mathrm{\σ}=4\mathrm{\π}{(\frac{60k_0}{e_{\mathrm{oy}}^2}\·\mathrm{\Γ})}^2$ 公式1

式中，σ为待测散射体的反向散射截面，k₀＝2πf/c，f为读写器发送信号的载频频率，c为光速。e_0y是位于标签原点处的零阶模式场：

$e_{\mathrm{oy}}=\frac{2}{a}{Z}_o^{1/2}\underset{n=\mathrm{1,3,5}...}{\mathrm{\Σ}}\left[\frac{\cosh \left({\mathrm{Ny}}_1\right)}{\sinh \left(\mathrm{Nh}\right)}\right]\·\sin \left(\mathrm{Na}\right)J_0\left(\mathrm{Ng}\right),$ $N=\frac{\mathrm{n\π}}{2a}$

y₁为辐射体局部坐标原点离GTEM小室底板的高度，a和h分别为GTEM小室辐射体局部坐标原点正下方底板的半宽度和中板到底板的高度，g为该处中板与侧板的间隙距离，Z₀为GTEM小室的特性阻抗，J₀为0阶第一类贝塞尔函数，Г为GTEM小室前端口电压反射系数，其表达式为：

Г＝|S′₁₁-S₁₁|

S′₁₁为GTEM小室在放置待测散射体时测得，S₁₁为GTEM小室在未放置待测散射体时测得。

用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面，GTEM小室呈角锥状，典型的长度有7米、4米和3米等，它在理论上是矩形锥同轴传输线模型。

本发明将GTEM小室应用到电小尺寸散射体反向散射截面的测量上，选取了GTEM小室作为测试设备，通过对GTEM小室前端口S₁₁参数的测量实现待测散射体反向散射截面的测量。

GTEM小室做电小尺寸散射体反向散射截面测试的最大优势是测试非常简单且占地面积小，造价低廉，操作简单。除了待测散射体尺寸的要求外，此方法不需要其他测试隔离设备，测量干扰小。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，其特征在于，包括步骤：

A.连接GTEM小室前端口和矢量网络分析仪；

B.在所选定的频率上，测量得到GTEM小室在没有放置待测散射体时的S₁₁值；

C.将待测散射体摆放在GTEM小室中的特制非金属转台上；

D.在所选定的频率上，测量得到GTEM小室在放置待测散射体时的S′₁₁值；

E.用本方法所提出的公式1计算出此待测电小尺寸散射体的反向散射截面。

2.根据权利要求1所述的用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，其特征在于，所述的待测散射体放置在所述GTEM小室的中板与底板之间的1/3～2/3区域内。

3.根据权利要求1所述的用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，其特征在于，特定转台是由非金属材料构成的，它可以沿X、Y、Z轴做360度旋转，通过旋转，可以测试待测散射体任意方向的反向散射截面。

4.根据权利要求1所述的用GTEM小室测试电小尺寸散射体反向散射截面的方法，其特征在于，得到待测散射体的返回功率后，通过本方法给出的公式1计算反向散射截面：

公式1

式中，σ为待测散射体的反向散射截面，k₀＝2πf/c，f为读写器发送信号的载频频率，c为光速。e_0y是位于标签原点处的零阶模式场：

y₁为辐射体局部坐标原点离GTEM小室底板的高度，a和h分别为GTEM小室辐射体局部坐标原点正下方底板的半宽度和中板到底板的高度，g为该处中板与侧板的间 隙距离，Z₀为GTEM小室的特性阻抗，J₀为0阶第一类贝塞尔函数，Г为GTEM小室前端口电压反射系数，其表达式为：

Г＝|S′₁₁-S₁₁|

S′₁₁为GTEM小室在放置待测散射体时由矢量网络分析仪测得，S₁₁为GTEM小室在未放置待测散射体时由矢量网络分析仪测得。 

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