[发明专利]一种超表面测试装置、测试方法及PB相位测试方法

权利要求书

1.一种超表面测试装置，所述测试装置包括：第一同轴波导转换器(1)、第二同轴波导转换器(2)、正交模耦合器(3)、极化器(4)、反射波导(6)、矢量网络分析仪，其特征在于：

所述第一和第二同轴波导转换器的同轴端与所述矢量网络分析仪连接，波导端与所述正交模耦合器(3)连接；所述正交模耦合器(3)、极化器(4)、反射波导(6)依次相连；所述反射波导(6)具有用于对入射的圆极化波进行反射的反射面；

所述超表面测试装置未装载被测结构时，测得归一化基准反射信号S21-1：所述第一同轴波导转换器(1)辐射线极化波，依次通过所述正交模耦合器(3)、所述极化器(4)、所述反射波导(6)，经过所述反射波导(6)的反射面反射，又通过所述极化器(4)、所述正交模耦合器(3)后，最终由所述第二同轴波导转换器(2)接收，此时在所述矢量网络分析仪上显示获取的反射波信号，为所述归一化基准反射信号S21-1；

所述超表面测试装置装载被测结构时，测得反射信号S21-2：所述第一同轴波导转换器(1)辐射与前述线极化波相同极化方向的线极化波，依次通过所述正交模耦合器(3)、所述极化器(4)、所述反射波导(6)，经过所述反射波导(6)的反射面和被测结构反射，又通过所述极化器(4)、所述正交模耦合器(3)后，未被被测结构极化转换的部分反射波由所述第二同轴波导转换器(2)接收，在所述矢量网络分析仪上显示相应的反射信号S21-2。

2.根据权利要求1所述的一种超表面测试装置，其特征在于：

所述测试装置还包括能带动被测结构转动的电机。

3.根据权利要求2所述的一种超表面测试装置，其特征在于：

所述被测结构与所述电机的电机轴采用机械连接方式连接。

4.根据权利要求1所述的一种超表面测试装置，其特征在于：

所述极化器(4)为圆极化器、所述反射波导(6)为反射方波导，其中，使用方圆过渡波导（5）用于上述两者的连接。

5.根据权利要求1所述的一种超表面测试装置，其特征在于：

所述第一同轴波导转换器(1)、第二同轴波导转换器(2)、正交模耦合器(3)、极化器(4)、反射波导(6)间固定连接或可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的一种超表面测试装置，其特征在于：

所述被测结构为单个超表面单元结构或由N×M个超表面单元结构组成的阵列，N与M为正整数。

7.一种基于权利要求1-6中任一项所述的超表面测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：

步骤1）：未装载被测结构时，测得归一化基准反射信号S21-1，具体包括：

第一同轴波导转换器(1)辐射线极化波，线极化波通过正交模耦合器(3)的公共端口进入极化器(4)被转换为圆极化波，圆极化波进入反射波导(6)，经过反射波导(6)的反射面反射，被极化转换为正交的圆极化反射波，正交的圆极化反射波又通过极化器(4)被转化为正交的线极化波，该正交的线极化波再由正交模耦合器(3)分离后，最终由第二同轴波导转换器(2)接收反射波，此时在矢量网络分析仪上显示获取的反射波信号，即所述归一化基准反射信号S21-1，并对该信号S21-1的振幅值进行直通校准；

步骤2）：加载被测结构，测得反射信号S21-2，具体包括：

第一同轴波导转换器（1）辐射与前述线极化波相同极化方向的线极化波，该线极化波通过正交模耦合器(3)进入极化器(4)被转换为圆极化波，圆极化波进入反射波导(6)被反射面和被测结构反射，反射的圆极化波通过极化器(4)被转化为正交的两个方向的线极化波，该正交的两个方向的线极化波由正交模耦合器(3)分离并分别通过第一和第二同轴波导转换器接收反射波，未受所述被测结构极化转换的部分反射波由第二同轴波导转换器(2)接收，并在矢量网络分析仪上显示相应的反射信号S21-2；

步骤3）：将获取的信号S21-1的振幅平方减去加载被测结构时获取的信号S21-2的振幅平方，得到被测结构的圆极化转换效率。

8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：

所述第一同轴波导转换器(1)辐射的线极化波为H极化、V极化或其他极化方向的线极化波。