[发明专利]一种TEM室场均匀性自动校准装置和校准方法

说明书

本发明提供了一种TEM室场均匀性自动校准装置和校准方法，利用晶体检波器场强传感器组成的传感器阵列作为信号采集部分，通过低扰动电场探头阵列按顺序获取场强值，并分别通过4路、9路、24路电光转换器转换后由光纤输出电信号数据阵列，再通过计算机的数据分析软件统计分析场强分布、评价横电磁波室内产生的电磁场是否均匀，根据场均匀性结果评定TEM室性能；实现了对多种尺寸的TEM室或GTEM室极板间场的均匀性校准，频率范围宽，动态范围广，光纤信号传输抗干扰性强，使用方便；适合于计量校准、科研生产和检测检验等活动，特别适合工业、环保、通信、武器装备等射频微波电磁场均匀性监测的行业。

技术领域

本发明属于无线电计量技术领域，具体涉及一种TEM室场均匀性自动校准装置和校准方法。

背景技术

TEM传输室是在1974年由美国国家标准局的专家M.L.Crawford提出的一种新的测试方法。用TEM传输室的测量方法已列入CISPR-16-1及IEC61000-4-20EMC测试标准之中。

由于TEM传输室相当于可移动的屏蔽室，因而应用相当广泛。TEM传输室是电子设备电场幅射敏感度试验的理想装置，既可进行射频连续波敏感度试验，又可进行脉冲波的敏感度试验，此外，它还可以用于粗略测量电子、电气、机电设备甚至计算机芯片和微处理器所产生的辐射发射。还广泛应用于电磁场生物效应的研究，屏蔽效能的测试以及对场探头和天线进行校准。

在对相关仪器产品进行射频电磁场辐射抗扰度试验时，TEM室场强的“均匀性”直接影响其试验结果的判定，即场均匀性是横电磁波小室一个重要技术指标。本次研制的自动校准装置主要用于校准TEM室内场的均匀性，保证TEM室性能准确可靠。

根据国际电工技术委员会(IEC)规定，TEM场均匀性有两种评判标准：一种是利用极化电场值作为评定标准，另一种是采用总场值作为评定标准。

TEM室场均匀性的定义是依据极化电场值法和总场值法，具体而言，即对TEM室极板之间场强实施多测点测量，然后将其他测点与中心测点场强比较，场强差值在±3dB以内区域定义为TEM室场均匀区。鉴于TEM室尺寸不等且开口很小，若人为操作单点测量，定位不准、干扰场均匀区且操作误差极大，会导致校准不确定度很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种TEM室场均匀性自动校准装置和校准方法，用于校准多种尺寸的TEM室内场的均匀性。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种TEM室场均匀性自动校准装置，其特征在于：包括依次串联的场强传感器阵列、数据处理单元、增益单元、分析单元；场强传感器阵列包括埋设在支架中的场强传感器，场强传感器的埋设间隔均匀，使场强传感器阵列在同一个平面上，并根据TEM室的开口大小将场强传感器分组固定；每个场强传感器通过单独的屏蔽导线连接到数据处理单元的信号输入端，用于将场强传感器所处的TEM室的射频微波信号转换成直流信号并发送给数据处理单元；数据处理单元包括依次串联的调理模块、编码模块、电光转换器；调理模块用于对收到的直流信号进行滤波和放大并发送给编码模块，编码模块用于对调理后的信号进行编码并发送给电光转换器，电光转换器用于将编码信号转换为光信号并通过光纤传输给增益单元；增益单元的信号收发端连接分析单元的信号收发端，用于接收分析单元的控制命令，并根据控制命令增益收到的信号并发送给分析单元；分析单元用于统计分析场强值。

按上述方案，场强传感器阵列的分组方式为均匀分布的2×2个场强传感器。

按上述方案，场强传感器阵列的分组方式为均匀分布的3×3个场强传感器。

按上述方案，场强传感器阵列的分组方式为均匀分布的4×6个场强传感器。

按上述方案，场强传感器采用电场强度检测范围为1V/m～300V/m、测量频率范围为400MHz～18GHz的微波晶体检波管；屏蔽导线的线芯为高阻线，电阻为125千欧；偶极子阻抗为375欧姆。