[发明专利]一种基于吸波腔结构的近场天线波束控制系统

说明书

公开了一种基于吸波腔结构的近场天线波束控制系统，包括：转台、设置在转台上的待测目标、用于对待测目标近区电磁场的幅度和相位数据进行扫描的馈源天线、以及吸波腔；吸波腔罩设在馈源天线口面方向以外的周边，为半封闭腔体，吸波腔的内壁设置有吸波单元，吸波腔朝向待测目标的一侧设置有开孔；馈源天线设置在吸波腔内，且口面朝向开口方向。通过在馈源天线口面方向以外的周边罩设吸波腔，能够对已完成设计加工的馈源天线进行波束控制，从而降低馈源天线旁瓣及测试环境等客观因素对近场电磁测量的影响，提高测试精度；同时，通过在吸波腔内部铺设吸波单元，能够大面积减少室内吸波材料的铺设范围，降低测试环境搭建成本。

技术领域

本发明涉及电磁测量技术领域，特别涉及一种基于吸波腔结构的近场天线波束控制系统。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

近场电磁测量技术是指，在离开物体3～5个波长的距离上，用一个已知电特性的电小天线(几何尺寸远小于波长)作为馈源，对一个平面或曲面上待测体近区电磁场的幅度和相位数据进行扫描抽样，再经过快速傅里叶变换(FFT)计算出天线远区场电特性的技术。其中，傅里叶变换满足基本公式：

平面扫描抽样满足耐奎斯特采样定理，即：

近年来，随着近场电磁测量技术的飞速发展，其相对于远场测量表现出的“成本低、效率高、测试场地不受限、可测目标尺寸不受限等”特点逐渐凸显，其应用范围也随之扩大。

在室内近场电磁测量中，馈源天线电性能的优劣对测量结果的好坏起到了决定性的作用。一般来说，馈源天线在电磁仿真设计阶段，其方向图及其他相关电性能便得以确定，一旦馈源天线模型加工完成，其相关电性能(尤其是由于加工偏差等原因产生的非理想电性能)便无法在后期使用过程中进行调整；此外，由于天线旁瓣泄漏及测试环境反射(如图1a和1b所示)等客观因素的存在，会造成紧缩场散射杂波难以控制，进而导致测量结果存在一定偏差，这在实际工程应用中，尤其对大尺寸目标来说，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于吸波腔结构的近场天线波束控制系统，能够对已完成设计加工的馈源天线进行波束控制，降低馈源天线旁瓣及测试环境等客观因素对近场电磁测量的影响，测试精度高；能够大面积减少室内吸波材料的铺设范围，降低测试环境搭建成本。

本发明基于吸波腔结构的近场天线波束控制系统，包括：转台、设置在转台上的待测目标、以及用于对待测目标近区电磁场的幅度和相位数据进行扫描的馈源天线；其特征在于进一步包括：吸波腔；

吸波腔罩设在馈源天线口面方向以外的周边，为半封闭腔体；吸波腔的内壁设置有吸波单元，其朝向待测目标的一侧设置有开孔；馈源天线设置在吸波腔内，且口面朝向开孔方向。

优选地，开孔设置在吸波腔的侧面的中心，馈源天线设置在吸波腔的经过开孔中心的轴线上。

优选地，开孔处裹覆有吸波单元。

优选地，吸波单元为锯齿形结构，包括：铺设在吸波腔内壁的吸波基层、以及设置在吸波基层上的吸波凸起。

优选地，吸波凸起为楔形凸起或尖劈。

优选地，吸波单元铺设在吸波腔内壁的各个壁面上；或者，采用射线追踪法确定馈源天线发射的射线在吸波腔内壁的反射路径，吸波单元铺设在射线在吸波腔内壁的反射点处。

优选地，反射点密度越大，吸波腔内壁对应位置的吸波单元的厚度越大。

优选地，吸波腔内壁不同位置处的吸波单元的种类不同；采用射线追踪法确定馈源天线发射的射线在吸波腔内壁的反射路径，反射点密度越大，吸波腔内壁对应位置的吸波单元的反射率越小。