[发明专利]有源超表面强辐照场性能测试装置及系统

说明书

有源超表面强辐照场性能测试装置及系统，包括标准波导、第一、二高抗阻表面以及第一、二波导同轴转换装置，第一波导同轴转换装置的SMA连接器连接衰减器输入端，衰减器的输出端连接矢量网络分析仪输入端，矢量网络分析仪输出端连接功率放大器输入端，功率放大器输出端连接第二波导同轴转换装置的SMA连接器，将待测试的有源超表面样品通过第一法兰盘夹紧，通过第一、二高阻抗表面在标准波导内部形成均匀平面波辐照场；通过功率放大器放大输入信号，在标准波导内部形成高功率的均匀的准TEM辐照场，通过矢量网络分析仪对样品进行性能测试。本发明能够同时提供均匀平面波和高功率辐照场，同时测试操作简单，成本低廉。

技术领域

本发明涉及电磁微波技术领域，尤其涉及一种有源超表面强辐照场性能测试装置及系统。

背景技术

传统的有源超表面的强辐照场性能测试大致有三种：

第一种是天线辐照法，即矢量网络分析仪输出的信号经过功率放大器后，照射到有源超表面样品上，在有源超表面样品后有接收天线接收透过的信号，再经过衰减器后回到矢量网络分析仪，得到样品在强辐照场中的性能，此方法全程在暗室中完成。此方法能较好的实现平面波均匀照射这一条件，但是电磁能量在空间中的衰减使强辐照场无法得到较高强度，此外测试条件要求比较严苛。

第二种是平面波导测试法，即利用定制的平面波导产生强辐照平面波，能较好的实现平面波均匀照射，但非封闭的结构让其中的能量耗散较大，和第一种方法一样，其产生的强辐照场无法得到较高强度。

第三种方法是标准波导测试法，步骤和第一种方法大致相同，用标准波导代替收发天线，将测试有源超表面样品夹在波导中间，高功率信号在封闭波导中形成高功率辐照场，完成有源超表面的强辐照场性能测试。但此方法有一个较大的缺点，波导的结构决定了其内部的辐照场是TE模式，是非均匀平面波，因此得到的有源超表面的强辐照场的性能是不准确的。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种有源超表面强辐照场性能测试装置及系统。

为实现上述技术目的，本发明提出的技术方案为：

有源超表面强辐照场性能的测试装置，包括标准波导、第一高阻抗表面、第二高抗阻表面、第一波导同轴转换装置和第二波导同轴转换装置，所述标准波导是由第一标准波导和第二标准波导通过第一法兰盘对接而成，且待测试的有源超表面样品通过第一法兰盘夹取在第一标准波导和第二标准波导之间；第一高阻抗表面、第二高阻抗表面分别对称贴设在标准波导的中间位置处的上下侧壁上，第一波导同轴转换装置和第二波导同轴转换装置分别连接在标准波导的左右两端，第一波导同轴转换装置和第二波导同轴转换装置均设有SMA连接器。

进一步地，第一标准波导和第二标准波导的型号尺寸完全相同。第一波导同轴转换装置和第二波导同轴转换装置的型号尺寸完全相同。第一波导同轴转换装置和第二波导同轴转换装置分别通过第二法兰盘和第三法兰盘与标准波导连接。

进一步地，本发明所述第一高阻抗表面、第二高抗阻表面采用结构尺寸完全相同的高阻抗表面。所述高阻抗表面包括介质基板层、贴设在介质基板层上表面的贴片阵列以及贴设在介质基板层下表面的金属地层，所述贴片阵列由一系列按照阵列排布的金属方形贴片单元组成，每一个金属方形贴片单元的中心设置有方形金属贴片，每一个金属方形贴片单元的方形金属贴片中心位置设有金属通孔，金属通孔贯穿介质基板层与金属地层连接。

进一步地，本发明所述介质基板层的材质为FR4。

进一步地，本发明所述的第一高阻抗表面、第二高抗阻表面其贴设有贴片阵列的一侧面在外，第一高阻抗表面、第二高抗阻表面其贴设有金属地层的一侧面在内且分别与标准波导的上、下侧壁紧贴。

进一步地，本发明所述的第一高阻抗表面、第二高阻抗表面的宽度与标准波导的上、下侧壁的宽度相同。