錐形暗室的吸波 - 天線測試方案選擇評估

　　錐形暗室中采用什么吸波措施呢？開發(fā)這種暗室的最初目的是為了規(guī)避矩形暗室在頻率低于500MHz時的局限性。在這些低頻頻段，矩形暗室不得不使用低效率天線，而且必須增加側(cè)墻吸波材料的厚度來減少反射并提高性能。同樣，必須增加暗室尺寸以適應(yīng)更大的吸波材料。采用較小的天線不是解決之道，因為更低的增益意味著側(cè)墻吸波材料仍必須增大尺寸。

　　錐形暗室沒有消除鏡面反射。錐體形狀使鏡面區(qū)域更接近饋源（源天線的孔徑），因此鏡面反射成為照射的一部分。鏡面區(qū)域可以用來通過形成一組并行射線入射進(jìn)靜區(qū)，從而產(chǎn)生照射。如圖3所示，最終的靜區(qū)幅度和相位錐度接近自由空間中的期望值。

　　圖3：在緊縮測試場中由靜區(qū)上的反射面產(chǎn)生的平面波。

　　使用陣列理論可以更清楚地解釋錐形暗室的照射機(jī)制。考慮饋源由真實的源天線和一組映像組成。如果映像遠(yuǎn)離源（在電氣上），那么陣列因子是不規(guī)則的（例如有許多紋波）。如果映像比較靠近源，那么陣列因子是一個等方性圖案。對位于（遠(yuǎn)場中的）AUT處的觀察者來說，他看到的源是源天線加上陣列因子后的圖案。換句話說，陣列將看起來像是自由空間中的獨(dú)立天線。

　　在錐形暗室中，源天線非常關(guān)鍵，特別是在較高頻率時（如2GHz以上），此時暗室行為對細(xì)小的變化更加敏感（圖4）。整個錐體的角度和處理也很重要。角度必須保持恒定，因為錐體部分角度的任何變化將引起照射誤差。因此測量時保持連續(xù)的角度是實現(xiàn)良好錐形性能的關(guān)鍵。

　　圖4：在典型的錐形暗室中，吸波材料的布局看起來很簡單，但離源天線較近的區(qū)域（錐形暗區(qū)域）非常重要。

　　與矩形暗室一樣，錐形暗室中的接收端墻體吸波材料的反射率必須大于或等于所要求的靜區(qū)電平。側(cè)墻吸波材料沒有那么重要，因為從暗室立方體部分的側(cè)墻處反射的任何射線會被后墻進(jìn)一步吸收（后墻處有性能最好的吸波材料）。作為一般的“經(jīng)驗之談”，立方體上的吸波材料的反射率是后墻吸波材料的一半。為減少潛在的散射，吸波材料可以呈45度角或菱形放置，當(dāng)然也可以使用楔形材料。

　　表中提供了典型錐形微波暗室的特性，可以用來與典型的矩形暗室作比較。較少量的錐形吸波材料意味著更小的暗室，因此成本更低。這兩種暗室提供基本相同的性能。不過需要注意的是，矩形暗室要想達(dá)到與錐形暗室相同的性能，必須做得更大，采用更長的吸波材料和數(shù)量更多的吸波材料。

　　圖5：一個用于天線測試的200MHz至40GHz小型錐形暗室。