射頻吸波材料的時(shí)域及頻域測試.pdf

1、在電磁兼容研究領(lǐng)域中，對射頻吸波材料吸波性能的評估和測試方法的研究一直以米有著非常重要的意義。在不同頻段其測量方法有所不同，例如：拱形法、空間駐波法、封閉波導(dǎo)測量法、低頻同軸線反射法等。本文主要討論低頻矩形同軸反射法，并且講述了利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)和時(shí)域反射計(jì)(TDR)對受測吸波材料進(jìn)行頻域和時(shí)域測試的測量原理。 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)的信號源產(chǎn)生掃頻信號，對被測系統(tǒng)進(jìn)行頻域測試。然而測試裝置是由鋁板拼裝而成，而且裝置

2、終端的特性阻抗接近60Ω，測試儀器和標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的阻抗為50Ω，因此這些阻抗不匹配引起的反射將給測試帶來影響。由于吸波材料產(chǎn)生的反射和裝置阻抗不連續(xù)引起的反射在頻域疊加在一起，我們無法在頻域?qū)⑺鼈兎珠_，所以我們首先應(yīng)用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的時(shí)頻域轉(zhuǎn)換功能，將測得的頻率響應(yīng)通過運(yùn)用Chirp-z算法轉(zhuǎn)換到時(shí)域；再利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀所提供的門限功能，將裝置阻抗不匹配所引起的反射在時(shí)域去除；最終將測得的時(shí)域響應(yīng)轉(zhuǎn)換到頻域，從而獲得吸波材料的頻率特性

3、。因?yàn)闇y試所得的頻率響應(yīng)是在有限的頻率范圍內(nèi)測出的，在頻域的起始頻率和終止頻率處，時(shí)頻域轉(zhuǎn)換必然出現(xiàn)突變，所以通過窗函數(shù)對頻域響應(yīng)實(shí)行加權(quán)予以改善。 時(shí)域反射計(jì)(TDR)也是一種在微波測量中經(jīng)常會(huì)使用的儀器，它的信號源發(fā)出的是脈沖前沿很陡的時(shí)域階躍信號。TDR的特點(diǎn)是可以同時(shí)測量出同軸傳輸系統(tǒng)中多個(gè)不連續(xù)點(diǎn)的位置、性質(zhì)和火小。利用時(shí)域反射計(jì)可以直接對射頻吸波材料進(jìn)行時(shí)域測量，根據(jù)測得時(shí)域響應(yīng)的曲線，可以定性的判斷其吸波性能。

4、 可見，時(shí)域反射計(jì)首先產(chǎn)生階躍信號作為激勵(lì)信號，在時(shí)域通過觀測被測系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，從而進(jìn)行時(shí)域反射測量。而矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)生的是掃頻信號，然后通過運(yùn)用數(shù)學(xué)變換公式，將被測系統(tǒng)的頻率響應(yīng)變換到時(shí)域。 本文著重講述了利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和時(shí)域反射計(jì)對射頻吸波材料進(jìn)行測量的原理，說明如何使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀并且應(yīng)用低頻同軸反射法測量射頻吸波材料的同波損耗。除此還分析了同軸裝置采取不同的漸變方式對測量結(jié)果的影響，并且提出了合理的測試裝置