毫米波亚毫米波近场天线测量系统的建设

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1、微波学报2010年8月毫米波亚毫米波近场天线测量系统的建设宋留伟李轶(俊英科技(上海)有限公司，上海200233)摘要：随着天线工作频段的扩展以及实际应用的需求，越来越多的科研单位投入了对毫米波甚至到亚毫米波天线的开发，毫米波亚毫米波天线测量系统也成为了研发过程中不可或缺的设备，本文将主要针对测试频率高于40GHz的系统，从暗室系统的建设、系统机械扫描架的建设、RF子系统的搭建、系统综合测试性能的评测以及实际建设的系统方面来对毫米波亚毫米波系统的建设提供参考性意见，以期为需要建设类似系统的科研单位提供理论和实际的工程参考。关键词：天线；毫米波；亚毫米波；RF子系统；PlanarNear-fi

2、eldSystemBuildforMillimeter／sub．millimeterAUTMeasurementSongLiu-weiLiYi(WellGeniusTechnology(Shanghai)LTD，Shanghai200233，China)Abstract：Alongwiththeoperationfrequencyextendabilityofantennaandapplication，moreandmoreinstitutesaredevelopingtomillimeteroperationfrequencyantenna,eventosub-millimeteroper

3、ationfrequencyantenna,SOthemeasurementsystemsbecomenecessaryequipmentsforthiskindsofantennasmeasurement．Howtobuildtheshieldingchamber,howtobuildthemechanicalscannersystemandRFsub-system,howtoestimatethesystemperformance，whatistheperformanceoftheexitmillimeter／sub·-millimetermeasurementsystemswillbe

4、showedinthisarticleformillimeter／sub·-millimetersystembuildingreferenceandlookforwardtosupplysomepointsoftheoryandactualengineeringforreferenceonthesimilarsystembuilding．Keywords：Antenna；Millimeter；Sub-millimeter；RFSub·system引言1系统暗室的建设实际应用中天文学、火箭、雷达等的所用天线实际工作频率已经向远高于40GHz甚至到了亚毫米波的研究范围，然而由于远场测试所需的测量

5、距离限制、RF损耗和环境等原因，远场系统对这方面的测试一直准确度不高，随着近几年近场天线测试系统的发展和测试技术的成熟以及越来越多的科研人员对近场测试系统、测试性能的了解，近场测试系统逐渐成为对毫米波亚毫米波AuT测试的首选，一方面克服了远场系统测试的弊端；另一方面又切实满足了对现有研究中的毫米波亚毫米波天线调试的需求。虽然我们知道近场系统可以满足我们对毫米波亚毫米波研究天线的测量调试，然而如何建设容纳此测量系统的屏蔽暗室，如何建设一套满足我们测试调试需求的系统，如何对供应商提出系统建设的要求，如何解决高于40GHz频率的模块限制带来的系统建设限制，我们却有着诸多的不确定，本文将针对这些方面

6、进行一一陈述，并通过最终实际建设成功的系统来论证方案的可性能和对实际系统建设的参考意义。2451．1暗室屏蔽吸波和扫描架基台的建设屏蔽系统的性能要求与常用暗室的建设并无实质性的区别，对于周边没有强辐射源时，屏蔽性能一般选为70dB，但对于有源相控阵天线发射波瓣测试的微波暗室，屏蔽性能需要提高至90-120dB，在系统测试频率高于220GHz时，由于信号的衰减，屏蔽暗室通常不再需要在屏蔽上贴附吸波材料，对屏蔽采用特殊的处理材料进行表面处理即可。国内这方面做得比较专业的供应商主要有常州雷宁电磁屏蔽设备有限公司，也有过此类系统制造的经验。对于测试频率低于220GHz的暗室屏蔽建设，与常用普通频率测

7、试的暗室建设基本一致，但对于吸波材料的选择就比较重要了，国内现在也只有大连东信微波吸收材料有限公司对这方面有一些研究，其吸波材料对40一220GHz仍然有着有效和比较良好的辐射吸收性能。探头相对于被测天线微弱的摇摆都会造成相位噪声的增大，实际测试表明在100GHz的测试频率时，探头摇摆0．001英寸就可能导致3度的相位误差；因此扫描架的基台建设需要采用严格的避震措施和抗地表运动的措施，这方面需要有专门的基建散