便携式电场探头校准仪的设计

论文摘要

电场探头是测量电磁辐射环境中电场强度重要的核心部件之一,对电场探头进行实时校准,是保证其准确度的重要步骤。因此,电场探头校准仪是电场探头在应用过程中必不可少的测试设备。目前常用的电场探头校准仪虽能准确校准,但体积较大,不方便携带,不适用于场外实时校准。针对此问题,本文旨在研究设计一种小型化、便携式且满足校准要求的电场探头校准仪。本文基于1MHz18GHz宽频带电场探头实时校准的需求,根据IEEE1309-2013电场探头校准国际标准,给出低中高三个频点,设计出小型化的校准仪信号发生器电路和校准场产生装置,搭建校准仪系统,完成对校准仪的电场性能测试。论文主要工作内容如下:（1）根据电场探头校准国际标准,给出了电场探头校准仪的设计要求。介绍了电场探头校准系统的基本组成与电场探头的校准方法,提出了便携式电场探头校准仪的实现思路。（2）为了实现对电场探头的宽频段校准,基于射频电路理论,选取200MHz、2.5GHz、5.9GHz三个校准频率点,选择对应频率的信号发生模块;设计了小尺寸的控制开关和电源电路;并给出校准仪信号发生器系统电路设计原理图,分析了电路的性能指标。（3）基于电磁场理论和微波天线技术,利用HFSS仿真软件,针对三个校准频率点,分别建立了平行双线、平行板传输线和喇叭天线三种场产生装置模型;仿真并设计了小尺寸、便携的场产生装置,通过分析各频点的场产生装置形成电场的均匀特性,给出了满足电场探头校准需求的均匀场区域。（4）基于设计的信号发生器电路与场产生装置,搭建便携式校准系统并制作实物;分别对所设计的电路性能进行了单独验证测试;测量三种场产生装置的电场,分析均匀场特性;并完成信号发生器与场产生装置的联调,进行便携式校准仪的系统验证。经实验结果分析证明,本文设计的便携式校准仪可用于场外电场探头的实时校准,实现了校准仪的小型化。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨浩

导师: 郭宏福

关键词: 校准仪,便携式,场产生装置,电场测量,均匀场

来源: 西安电子科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 西安电子科技大学

分类号: O441

DOI: 10.27389/d.cnki.gxadu.2019.001453

总页数: 89

文件大小: 3651K

下载量: 38

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