[发明专利]一种基于传输线的近场探头空间分辨率驻波校准方法

说明书

本发明涉及一种基于传输线的近场探头空间分辨率的驻波校准方法，步骤1：结合多导体均匀传输线在纯驻波工作状态下，传输线上的电压波/电流波和传输线周围所激发出的横电磁波之间的关联关系，构建出用于校准近场探头空间分辨率、同时相应电磁场分布具有可解析特征的校准标尺；以构建出来的校准标尺为基础，当其工作在纯驻波状态时，结合三维全波电磁场仿真以及已有的经验公式在校准标尺上划定线性拟合区间的区域分布；从划定的线性拟合区间中选择一个区间长度足够且场量的模值或有效值空间变化率适度的子区间来作为近场探头空间分辨率的校准区间，进而完成探头空间分辨率的校准。

技术领域

本发明涉及一种基于传输线的近场探头空间分辨率的驻波校准方法，属于天线计量领域。

背景技术

在板级电磁干扰(EMI:Electromagnetic Interference)问题分析、整改过程中，常会应用近场探头来对印刷电路板(PCB：Printed Circuit Board)上的辐射源进行定位。而空间分辨率作为近场探头的一个重要技术参数对于定位的准确性有着十分重要的影响。

当前，可查阅到的近场探头空间分辨率的校准方法是对一条微带线进行激励，然后，在与微带线纵向延伸的方向相垂直的方向(即横向)从左至右移动近场探头，然后通过近场EMI测试系统中的接收机或频谱仪测量得到一条场分布曲线，并结合该曲线给出近场探头的空间分辨率。但是这种方法比较容易引入大的校准测量误差，以磁场探头为例，在探头移动的路径上场量的分布并不是处处与近场探头的感应线圈平面正交，且在探头移动路径上场分布本身也具有较高的复杂度，在探头移动过程中的每一点处，场量与探头的场-路耦合特性难以保证一致。申请人在之前还提出过“一种基于传输线的近场探头空间分辨率的行波校准方法”，这种方法也是具有一定局限性的，即当被校准的近场探头工作频率较低时，相应的校准标尺的激励信号频率也需要比较低，这就造成了在有限的校准标尺长度范围内，场量相对于空间位移的变化较小，不方便进行近场探头空间分辨率的校准。

基于上述原因，作为对“一种基于传输线的近场探头空间分辨率的行波校准方法”的补充，本发明提出了一种基于传输线的近场探头空间分辨率驻波校准方法。

发明内容

本发明的目的是：克服当前对近场探头空间分辨率的校准方法上存在的“场量空间分布特征复杂”、“校准路径的选择具有随机性，且在校准路径上场-路的耦合特性不一致”以及“应用频率受限”等不足，本发明克服了上述缺陷，结合近场EMI测试系统中的接收机或频谱仪给定的幅度精度，基于传输线理论，以多导体平面传输线为构建平台，提出了一个场分布特征可解析同时可对工作频率较低的近场探头的空间分辨率实现校准的方法。

本发明技术解决方案：

一种基于传输线的近场探头空间分辨率的驻波校准方法，包括以下步骤：

步骤1：结合多导体均匀传输线在纯驻波工作状态下，传输线上的电压波/电流波和传输线周围所激发出的横电磁波(TEM波：Transverse Electric and Magnetic Field)之间的关联关系，构建出用于校准近场探头空间分辨率、同时相应电磁场分布具有可解析特征的校准标尺；

步骤2：以步骤1中构建出来的校准标尺为基础，当校准标尺工作在纯驻波状态时，结合3维全波电磁场仿真以及已有的经验公式在校准标尺上划定线性拟合区间的区域分布；

步骤3：从校准标尺上划定的实际线性拟合区间中选择一个区间长度大于待校准探头空间分辨率的预估计值且在测量基准线上场量模值或有效值的空间变化率不为零的子区间来作为近场探头空间分辨率的校准区间。进而，在校准区间内完成近场探头空间分辨率的校准。

所述步骤1具体实现如下：