如何分析微波暗室性能的低頻三維電磁

　　眾所周知，微波暗室與室外場(chǎng)相比在進(jìn)行天線測(cè)量時(shí)具有安全、無(wú)輻射干擾及不受天氣因素影響的優(yōu)點(diǎn)。典型的微波暗室包括內(nèi)表面覆蓋有吸波材料的屏蔽體，源天線及被測(cè)體（DUT）和可通過(guò)旋轉(zhuǎn)以獲得被測(cè)體（DUT）天線方向圖的轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)。屏蔽殼體尺寸大小主要是取決于最低工作頻率，當(dāng)暗室工作在VHF和UHF頻段時(shí)其所需尺寸顯著增大，因而增加了暗室結(jié)構(gòu)和所需吸波材料的費(fèi)用，暗室的最低工作頻率到VHF和UHF頻段時(shí)同室外場(chǎng)相比其優(yōu)點(diǎn)就喪失了。在這種情況下人們關(guān)注的是暗室結(jié)構(gòu)實(shí)際上真正的需求，而選擇了通過(guò)減小暗室尺寸降低造價(jià)和增加暗室尺寸以保證最起碼的性能水平的一個(gè)折衷，為了保證天線測(cè)量精度的最小水平，DUT測(cè)試區(qū)中照射波質(zhì)量和暗室內(nèi)各處反射都需達(dá)標(biāo)，這就特別需要暗室供應(yīng)商能夠精確分析暗室性能，使設(shè)計(jì)的暗室性價(jià)比最高。長(zhǎng)期以來(lái)暗室的工程分析一直是采用射線跟蹤法，但在最低工作頻率時(shí)暗室尺寸僅幾個(gè)波長(zhǎng)，因而精度很差，造成精度差的因素有以下幾點(diǎn)：

　　● 鏡像區(qū)的反射足以影響DUT測(cè)試區(qū)的品質(zhì)，而鏡像區(qū)的特性尺寸有幾個(gè)波長(zhǎng)，其表面覆蓋的吸波材料在VHF和UHF頻段時(shí)它的尺寸甚至超過(guò)暗室側(cè)墻、頂棚和地面的特性尺寸。

　　● 有效鏡區(qū)面積較大，在使用射線跟蹤法時(shí)難以確定鏡像的準(zhǔn)確入射角。

　　● 在低頻時(shí)難以精確地預(yù)判或預(yù)測(cè)墻面吸波材料在偏離垂直投射時(shí)的反射系數(shù)。

　　● 難以精確測(cè)量吸波材料的反射系數(shù)的相位。因而僅能計(jì)算DUT測(cè)試區(qū)場(chǎng)的有效值（RMS）及和的平方根值（RSS），如此只能提供近似值。

　　● 在VHF和UHF頻段，許多情況都是基于吸波材料在2GHz以上斜入射時(shí)反射系數(shù)的遞減曲線來(lái)近似的，這種外推法對(duì)許多暗室就相當(dāng)不精確。

　　最有效的常用的對(duì)射線跟蹤法的改進(jìn)是口徑積分法，即從側(cè)墻反射進(jìn)入測(cè)試區(qū)的反射場(chǎng)是用整個(gè)口徑的基爾霍夫（Kirchhoff）積分計(jì)算（包括側(cè)墻、頂棚或地面），測(cè)試區(qū)內(nèi)場(chǎng)是反射場(chǎng)與源天線輻射場(chǎng)的疊加。雖然這種方法比較好的適用于暗室的分析，但所得到的精度仍受到限制，這是由于所用的吸波材料垂直和斜投射時(shí)反射系數(shù)的信息（兩個(gè)交叉極化的幅度和相位）的限制。如前所述，對(duì)UHF和VHF頻段就更成問(wèn)題了。此外，無(wú)論口徑積分法還是射線跟蹤法對(duì)此頻段的暗室內(nèi)多重反射都是無(wú)法計(jì)算，但這又是很重要的。