远区场的测量仪表和校准方法

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《计量专业工程师手册》第404页（2010字）

1．远区场强计

远区场强计是测量自由空间辐射的正弦波电磁场的设备，由场强传感器和指示设备两大部分组成。

场强传感器是各种型式的天线或探头。根据不同的频段和实际需要，可以为杆状天线、环天线、偶极子天线、对数周期天线、双锥天线、圆锥形对数螺旋天线、各向同性天线、喇叭天线及电感探头、电容探头、电流探头、功率吸收钳等。在低频段，大多采用圈数较多的环天线；在高频段，常采用半波振子天线或对数周期天线；在微波频段，喇叭天线用得较广泛。

指示设备为一高灵敏度接收机或功率计，用于检测经场强传感器变换所得的感应电动势或功率。高频场强计的指示设备为一低输入阻抗的选频微伏表，由一次或多次变频的超外差接收机、参考信号源和电压表组成，用于测定被测场强在天线上产生的感应电动势。

为了根据感应电动势确定被测场强的值，必须已知场强传感器的特性，即场强计天线系统的传输系数。对于所采用的各种天线，必须在规定的方向角和频率上分别校准。

2．场强计的校准方法

场强计的校准方法有标准场法和标准天线法两种。

(1)标准场法校准场强计

标准场法需要在被校场强计接收天线所在位置处建立一个场强已知的标准场，将被校场强计实测结果与标准值比较，实现场强计的校准。

(2)标准天线法校准场强计

标准天线法是将被校场强计的天线与标准天线相比较，即先用标准天线测得自由空间某点的场强，然后再用被校天线替代标准天线，从而确定被校场强仪天线系统的传输系数。

(3)对测试场地的要求

校准30MHz以下的场强计天线时，可在室内进行，在距收发天线1米以内，不能有大的金属体。校准30MHz以上的场强计天线时，需要一个足够大的测试场地，周围不能有大的反射物体、地面电导率要均匀。

天线测试场由相应的测量设备和所要求的空间组成。理想的入射场是均匀平面波，实际上只能有近似于平面波的场。天线测试场的基本型式是自由空间场和反射场。自由空间场包括倾斜场、斜距场、紧缩场和电波暗室等。

【参考文献】：

［1］王立吉、金国钧编着，高频电压的计量测试，计量出版社，1986。

［2］李世雄、彭幼伯等编着，低频电压的计量测试，计量出版社，1988。

［3］冯新善、吴幼璋等编着，高频、微波功率的计量测试，计量出版社，1987。

［4］张关汉、李光仪等编着，高频集总参数阻抗的计量测试，计量出版社，1986。

［5］胡希平、李湘编着，微波阻抗与反射的计量测试，计量出版社，1988。

［6］蔡新泉、关志仁等编着，高频、微波噪声的计量测试，计量出版社，1988。

［7］郭允晟、苏秉炜等编着，脉冲参数与时域测量技术，计量出版社，1989。

［8］吴毅、都世民等编着，高频、微波场强和干扰的计量测试，计量出版社，1986。

［9］谢上次、徐燕清编着，高频、微波相移的计量测试，计量出版社，1992。

［10］艾明、吴达慎等编着，失真与调制参数的计量测试，计量出版社，1989。

［11］黄福芸等主编，计量知识手册，中国林业出版社，1986。

［12］陈国瑞、华荣喜等编，工程电磁场与电磁波，西北工业大学出版社，1990。

［13］Ghose，R．N．，Microwave Circuit Theory and Analysis，McGraw－Hill Book Company，Inc．，1963。