[发明专利]一种基于传输线的近场探头空间分辨率的行波校准方法

摘要

本发明涉及一种基于传输线的近场探头空间分辨率的行波校准方法，步骤1：近场探头空间分辨率校准标尺的设计；步骤2：近场探头空间分辨率的校准测量。本发明结合近场EMI测试系统中的接收机或频谱仪给定的幅度精度，基于传输线理论，以多导体平面传输线为构建平台，通过构建一个场分布特征可解析且校准精度在一定范围内可调的空间分辨率校准标尺。

主权项

1.一种基于传输线的近场探头空间分辨率的行波校准方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：结合多导体均匀传输线在纯行波工作状态下，传输线上的电压波/电流波和传输线周围所激发出的横电磁波(TEM波：Transverse Electric and Magnetic Field)之间的关联关系，构建出用于校准近场探头空间分辨率，同时相应的电磁场分布具有可塑、可解析特征的校准标尺；步骤2：以步骤1中构建出来的校准标尺为基础，结合近场EMI(Electromagnetic Interference)测量系统中的接收机或频谱仪，在校准标尺上所形成的特定的场分布区域上，完成对近场探头空间分辨率的校准测量；其中，特定场分布区域是指电壁或磁壁；所述步骤1具体实现如下：(1)选定用于构建校准标尺的多导体均匀传输线的具体形式，具体形式包括微带线、共面波导；传输线上的电压波与电流波和由传输线激发的电磁波场沿信号传输方向会呈现出相同的指数衰减特性，其中决定指数衰减因子的衰减常数α以及传输线的特征阻抗Z0是与传输线的几何结构参数有关的，调整校准标尺的几何结构参数能够得到具有不同的衰减常数α和特征阻抗Z0；另外，结合三维全波电磁场仿真软件或已有的经验公式，通过对校准标尺的电磁仿真或计算，在阻抗匹配的条件下，获得校准标尺在不同的几何结构参数下的特征阻抗与衰减常数，进而通过多次的几何结构参数的调整，优化获得指定的衰减常数α与传输线的特征阻抗Z0，并记录下此时对应的几何结构参数作为后续校准标尺加工制作的参考输入信息；(2)在实际加工制作完成的校准标尺的终端接匹配负载，输入端施加频率为f0的单音激励，使该校准标尺中的传输线工作在纯行波工作状态，通过调整激励源的大小使校准标尺周围激发的TEM波场的强度处在近场EMI测试系统中的接收机或频谱仪可测量的范围，从校准标尺几何结构参数的设计选择到调整校准标尺的输入激励强度，都能够根据实际校准测量的需要进行灵活的调整修正，同时，借助三维全波电磁场仿真软件或已有的经验公式，经过相应的仿真或计算对相应传输线几何结构参数下的衰减常数α的大小进行预评估，进而做出必要的设计调整，按此过程设计的校准标尺使得传输线周围所激发的电磁场分布具有很好的可解析性、可塑性。