散射近場測量:當(dāng)輻射體變?yōu)樯⑸潴w時(shí),輻射近場測量轉(zhuǎn)換為散射近場測量。由于散射體是無源的,因此需要一個(gè)照射源對(duì)其進(jìn)行照射,同輻射近場測量一樣,散射近場測量也有3種取樣方式,分別稱為平面散射近場測量和柱面散射近場測量以及球面散射近場測量。平面散射近場已取得了許多研究成果,柱面、球面散射近場測量的研究成果公開報(bào)道的文獻(xiàn)很少。散射體的散射特性通常用雷達(dá)散射截面(RadarCrossSection,簡寫為RCS)來衡量,有一定量和相對(duì)量之分,一定量一般是以一個(gè)已知散射體的RCS為標(biāo)準(zhǔn)來標(biāo)定待測散射體的RCS,標(biāo)準(zhǔn)值來自理論計(jì)算和測量值;相對(duì)量用散射方向圖來表示。超過距離,遠(yuǎn)場分量是遠(yuǎn)大于近場分量。天津干擾源近場輻射檢測
平面散射近場測量的基本理論已由文獻(xiàn)[12~15]給出。其基本原理是綜合平面波法,綜合平面波的基本思想為:如果對(duì)一個(gè)由N個(gè)輻射單元組成的線陣同時(shí)進(jìn)行激勵(lì),每個(gè)輻射單元產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)球面波e(θ,φ),選擇一個(gè)與方向角(θ,φ)有關(guān)的權(quán)函數(shù)W(θ,φ)對(duì)每個(gè)e(θ,φ)進(jìn)行加權(quán)并求和(線性系統(tǒng)),則所得的加權(quán)求和函數(shù)近似為均勻平面波,對(duì)不同方向的(θ,φ)選擇不同W(θ,φ)就可以獲得不同方向上的平面波對(duì)被測目標(biāo)的照射。這一過程實(shí)現(xiàn)了對(duì)平面波的綜合(這與綜合口徑雷達(dá)SAR的概念極為相似),并很容易在計(jì)算機(jī)上完成。天津干擾源近場輻射檢測通常,近場是指從天線開始到1個(gè)波長(λ)的距離。
選擇近場探頭往往要考慮幾個(gè)重要因素,包括分辨率、靈敏度和頻率響應(yīng)等。近場探頭的靈敏度不是一個(gè)一定的指標(biāo),關(guān)鍵是看探頭和配合使用的頻譜分析儀或者接收機(jī)能不能容易的測量到輻射泄漏信號(hào),并且有足夠的裕量去觀察改進(jìn)后的變化。如果頻譜儀的靈敏度很高,我們可以選擇靈敏度相對(duì)較低一些的探頭。反之就必須選擇靈敏度高的探頭,甚至考慮外接前置放大器提高整體系統(tǒng)的靈敏度。分辨率也就是探頭分辨干擾源位置的能力。而通常來說分辨率和靈敏度是一對(duì)矛盾體。以我們常用的環(huán)狀磁場探頭為例,尺寸越大的環(huán)狀探頭,靈敏度往往越高,測試面積越大,從而分辨率就會(huì)越低。而比較推薦的辦法是選用一組多個(gè)尺寸的探頭,在大范圍測試的時(shí)候用較大的探頭,找到疑似區(qū)域,再逐漸減小探頭尺寸,終定位到干擾源。
電場是由電壓產(chǎn)生,主要的發(fā)射源包括一些未端接器件的線纜、連接高阻器件的PCB布線等。簡單的電場探頭類似一根小天線。有人甚至把同軸電纜前端的一小段屏蔽層剝開,露出芯線來構(gòu)成簡單的電場探頭進(jìn)行使用。在沒有屏蔽設(shè)備的情況下,電場探頭的問題是比較容易拾取到環(huán)境中存在的電磁波信號(hào),如蜂窩通信的上下行信號(hào),從而影響到整個(gè)測試系統(tǒng)的測量動(dòng)態(tài)范圍。因?yàn)榇艌鍪怯呻娏鳟a(chǎn)生的,所以常見的發(fā)射源包括芯片,器件的管腳、PCB上的布線、電源線及信號(hào)線纜。常見的磁場探頭多為環(huán)狀,當(dāng)磁場傳播線和探頭環(huán)面垂直的時(shí)候,測量數(shù)值很大。所以在測量過程中,工程師一般需要旋轉(zhuǎn)探頭的方向來測量到很大的磁場數(shù)值,同時(shí)避免遺漏重要的發(fā)射源。在數(shù)學(xué)上的電場強(qiáng)度,可以被看作是兩個(gè)部分的總和。
展示了典型的半波偶極子天線是如何產(chǎn)生電場和磁場的。轉(zhuǎn)發(fā)后的信號(hào)被調(diào)制為正弦波,電壓呈極性變化,因此在天線的各元件間生成了電場,極性每半個(gè)周期變換一次。天線元件的電流產(chǎn)生磁場,方向每半個(gè)周期變換一次。電磁場互為直角正交。圍繞著半波偶極子的電磁場包括一個(gè)電場和一個(gè)磁場,電磁場均為球形且互成直角。天線旁邊的磁場呈球形或弧形,特別是距離天線近的磁場。這些電磁場從天線向外發(fā)出,越向外越不明顯,特性也逐漸趨向平面。接收天線通常接收平面波。一般來說我們把菲涅耳衍射稱為近場衍射。天津干擾源近場輻射檢測
輻射強(qiáng)度的衰減要比感應(yīng)場慢得多。天津干擾源近場輻射檢測
天線周圍的空間電磁場根據(jù)特性的不同又可劃分為三個(gè)不同的區(qū)域:(a)感應(yīng)近場,(b)輻射近場,(c)輻射遠(yuǎn)場,它們的區(qū)分依靠離開天線的不同距離來限定。在這些場區(qū)交界的距離處電磁場的結(jié)構(gòu)并無突變發(fā)生,但總體上來看,三個(gè)區(qū)域的電磁場特性是互不相同的。盡管有各種準(zhǔn)則來區(qū)分三者的邊界,但這些準(zhǔn)則并不是單獨(dú)的,我們需要了解的是相互之間的本質(zhì)區(qū)別:感應(yīng)近場區(qū)指靠近天線的區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi),由于感應(yīng)場分量占主導(dǎo)地位,其電場和磁場的時(shí)間相位差為90度,電磁場的能量是震蕩的,不產(chǎn)生輻射。天津干擾源近場輻射檢測