[发明专利]一种基于透射超表面的新型短焦距调幅调相紧缩场装置及测试方法

说明书

一种基于透射超表面的新型短焦距调幅调相紧缩场及测试方法，包括测试产线机械转轴传送带，所述测试产线机械转轴传送带用于运行待测设备，所述测试产线机械转轴传送带上方分别设置有2.6GHz频段的超表面紧缩场准直器和3.5GHz频段的超表面紧缩场准直器，所述有2.6GHz频段的超表面紧缩场准直器和3.5GHz频段的超表面紧缩场准直器上分别连接有馈源天线，所述馈源天线发出的电磁波通过该超表面后在测试产线机械转轴传送带固定区域产生静区平面波。本发明通过透射型超表面结构来单独实现调幅和调相功能，并将以上两种超材料结构结合在短焦距产生平面波静区，适用于Sub6GHz频段，并且可以应用到商用产线测试，提升测试效率。

技术领域

本发明涉及紧缩场技术领域，具体涉及一种基于透射超表面的新型短焦距调幅调相紧缩场装置及测试方法。

背景技术

5G建设已进入飞速发展阶段，根据相关协议，5G频段主要分为Sub6GHz和毫米波频段，中国三大运营商以Sub6GHz频段为主。频段划分不同也意味着相关的测试技术也发生改变，紧缩场作为发展较为成熟的测试方式，也会根据不同的测试需求进行改变。紧缩场主要分为反射型紧缩场和透射型紧缩场，反射型紧缩场相关技术较为成熟，主要设计方案为反射面紧缩场，包括单反射面和多反射面，其优点就是大静区和较好的静区指标；透射型紧缩场包括超表面紧缩场和全息紧缩场，全息紧缩场特点是成本低，易加工，缺点是频带窄，焦距长，多适用于太赫兹。当前关于Sub6GHz频段紧缩场的应用多采用反射面紧缩场，不过该方案体积巨大，造价昂贵。此外，超表面紧缩场研究方案较少，并且多数采用较大焦距，对于实际测试带来诸多限制。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提出一种基于透射超表面的新型短焦距调幅调相紧缩场及测试方法，通过透射型超表面结构来单独实现调幅和调相功能，并将以上两种超材料结构结合在短焦距产生平面波静区，适用于Sub6GHz频段，并且可以应用到商用产线测试，提升测试效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于透射超表面的新型短焦距调幅调相紧缩场，包括测试产线机械转轴传送带4，所述测试产线机械转轴传送带4用于运行待测设备5，所述测试产线机械转轴传送带4上方沿传送方向设置有2.6GHz频段的超表面紧缩场准直器1和3.5GHz频段的超表面紧缩场准直器2，所述有2.6GHz频段的超表面紧缩场准直器1和3.5GHz频段的超表面紧缩场准直器2上分别放置有馈源天线3，所述馈源天线3发出的电磁波通过相应的超表面后在测试产线机械转轴传送带4固定区域(虚线标志区域)产生静区平面波。

所述2.6GHz频段的超表面紧缩场准直器1为500×500mm，静区占比40％，焦距为1.25波长(144mm)，整体结构剖面距离为2.34波长(270mm)。

所述2.6GHz频段的超表面紧缩场准直器1和3.5GHz频段的超表面紧缩场准直器2分别由29×29个单元结构6平面排布组成，所述单元结构6的结构由垂直设置的5层结构组成，包括x极化接收层6-1、介质传输层6-4、极化旋转及相位控制层6-2、介质传输层6-5以及y极化发射层6-3，所述x极化接收层6-1与极化旋转和相位控制层6-2之间设置介质传输层6-4，所述y极化接收层层6-3和极化旋转及相位控制层6-2之间设置介质传输层层6-5，五层结构用于实现宽带高透射率以及360°的透射相位覆盖，并且具有极化旋转功能。

所述超表面紧缩场准直器包括调相超表面1-1和调幅超表面1-2，调相超表面1-1和调幅超表面1-2分别由单元结构6组成，所述调相超表面1-1和调幅超表面1-2以一定间距垂直摆放；

所述调相超表面1-1中包括透射源天线，透射源天线即馈源天线3，是已知天线，得到焦距处天线的相位分布，将馈源天线3在该平面的相位分布离散化，得到分布公式：