靜區(qū)：

所謂靜區(qū)就是指微波暗室內(nèi)受雜散波干擾最小的區(qū)域，也就是在短波通信中，自發(fā)射天線數(shù)十公里以外直至電離層把電波反射回地面以前的一個(gè)區(qū)域。

微波暗室靜區(qū)重要性：

暗室的電性能主要由靜區(qū)的特性來(lái)描述。靜區(qū)的特性又以靜區(qū)的大小、靜區(qū)內(nèi)的最大反射率電平、交叉極化度、場(chǎng)強(qiáng)均勻性、路徑損耗、固有雷達(dá)截面、工作頻率范圍等參數(shù)來(lái)描述。其中，靜區(qū)內(nèi)的最大反射率電平是主要因素。所以，設(shè)計(jì)一個(gè)暗室，必須給定靜區(qū)的性能指標(biāo)，然后由此來(lái)決定暗室的尺寸、吸波材料的選擇等。由此可以看出靜區(qū)的性能指標(biāo)對(duì)微波暗室的搭建非常重要。

微波暗室靜區(qū)性能測(cè)試：

微波暗室用于天線測(cè)量。作為室內(nèi)測(cè)量，微波暗室應(yīng)能把發(fā)射天線直接輻射到接收天線主波束區(qū)以外的射頻能量,盡可能地吸收或改變其反射方向，使之不進(jìn)入接收天線的主波束區(qū)，即在接收天線所在區(qū)域內(nèi)提供近似無(wú)反射的靜區(qū)。

測(cè)試方法：

靜區(qū)性能的核心指標(biāo)是反射電平，其它指標(biāo)本質(zhì)上均于反射電平有關(guān)。靜區(qū)反射電平可以采用自由空間電壓駐波比法來(lái)測(cè)量。

微波暗室是一個(gè)模擬的“自由空間”，由于暗室內(nèi)壁吸波材料吸收電磁波不完全，對(duì)于入射到它上面的電磁波始終存在著大小不同的反射，這些反射隨空間位置的不同而不同，它們與直射波矢量迭加后就形成了自由空間電壓駐波，其數(shù)量大小就反映了暗室空間反射電平的大小。

設(shè)Ed為來(lái)自源天線的直射波場(chǎng)強(qiáng)，Er為等效反射波場(chǎng)強(qiáng)，它與軸線夾角為θ。令接收天線方向圖在θ方向的電平為A（dB），則接收天線方向圖最大值旋轉(zhuǎn)到θ方向時(shí)，它在直射波方向收到的場(chǎng)強(qiáng)Ed’將為

Ed’=Ed×10A/20

設(shè)直射波Ed’和反射波Er同相和反相時(shí)檢測(cè)到的場(chǎng)強(qiáng)最大值和最小值分別用B（dB）和C（dB）來(lái)表示，則可分下列三種情況討論：

1)Er時(shí)

B=20lg(Ed’+Er)/Ed’=20lg(Ed10A/20+Er)/Ed10A/20

C=20lg(Ed’-Er)/Ed’=20lg(Ed10A/20-Er)/Ed10A/20

則暗室反射電平Γ為

Γ=20lg(Er/Ed)=A+20lg[(10(B-C)/20-1)/(10(B-C)/20+1)]

2)Er=Ed’時(shí)

Γ=A

3)Er>Ed’時(shí)

同理可得

Γ=20lg(Er/Ed)=A+20lg[(10(B-C)/20+1)/(10(B-C)/20-1)]

因此，只要測(cè)出空間駐波曲線和接收天線的方向圖，就可以按上述三類(lèi)情況計(jì)算出反射電平。Er和Ed’的大小判別方法是：由于Ed’隨天線的移動(dòng)有規(guī)律變化，Er無(wú)規(guī)律變化，在某一取向角上，如果實(shí)測(cè)空間駐波曲線的平均值出現(xiàn)無(wú)規(guī)律的變化，就能判別Er>Ed’，或在這個(gè)取向角上，實(shí)測(cè)空間駐波曲線的平均電平比在這個(gè)取向角上方向圖電平高，也能判別Er>Ed’。

天線的近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)：

著微波暗室搭建成功，就可以用于我們的天線測(cè)量，圍繞著天線的場(chǎng)可以劃分為兩個(gè)主要的區(qū)域：接近天線的區(qū)域稱(chēng)為近場(chǎng)或者菲斯涅耳（Fresnel）區(qū)，離天線較遠(yuǎn)的稱(chēng)為遠(yuǎn)場(chǎng)或弗朗霍法（Fraunhofer）區(qū)。參考下圖，兩區(qū)的分界線可取為半徑R=2L2/λ(m)

其中，L是天線的最大尺寸（米），λ是波長(zhǎng)（米）。

在遠(yuǎn)場(chǎng)或弗朗霍法（Fraunhofer）區(qū)，測(cè)量到的場(chǎng)分量處于以天線為中心的徑向的橫截面上，并且所有的功率流（更確切地說(shuō)是能量流）都是沿徑向向外的。在遠(yuǎn)場(chǎng)，場(chǎng)波瓣圖的形狀與到天線的距離無(wú)關(guān)。在近場(chǎng)或者菲斯涅耳（Fresnel）區(qū)，電場(chǎng)有明顯的縱向（或者徑向）分量，而功率流則不是完全徑向的。在近場(chǎng)，一般來(lái)說(shuō)場(chǎng)波瓣圖的形狀取決于到天線的距離。

如果如下圖所示用想象的球面邊界包裹住天線，則在接近球面極點(diǎn)的區(qū)域可以視為反射器。另一方面，以垂直于偶極子方向擴(kuò)散的波在赤道區(qū)域產(chǎn)生了穿透球面的功率泄漏，就好像這個(gè)區(qū)域是部分透明一樣。

這導(dǎo)致了天線附近的能量往返振蕩伴隨赤道區(qū)域的向外能量流的情況。外流的功率決定了天線輻射出去的功率，而往返振蕩的功率代表了無(wú)效功率——被限制在天線附近，就像一個(gè)諧振器。

天線周?chē)鷪?chǎng)劃分：

通常，天線周?chē)鷪?chǎng)，劃分為三個(gè)區(qū)域：無(wú)功所場(chǎng)區(qū)，輻射近場(chǎng)區(qū)和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。

射頻信號(hào)加載到天線后，緊鄰天線除了輻射場(chǎng)之外，還有一個(gè)非輻射場(chǎng)。該場(chǎng)與距離的高次冪成反比，隨著離開(kāi)天線的距離增大迅速減小。在這個(gè)區(qū)域，由于電抗場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，因而將此區(qū)域稱(chēng)為電抗近場(chǎng)區(qū)，它的外界約為一個(gè)波長(zhǎng)。超過(guò)電抗近場(chǎng)區(qū)就到了輻射場(chǎng)區(qū)，按照與天線距離的遠(yuǎn)近，又把輻射場(chǎng)區(qū)分為輻射近場(chǎng)區(qū)和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。

無(wú)功近場(chǎng)區(qū)：

又稱(chēng)為電抗近場(chǎng)區(qū)，是天線輻射場(chǎng)中緊鄰天線口徑的一個(gè)近場(chǎng)區(qū)域。在該區(qū)域中，電抗性儲(chǔ)能場(chǎng)占支配地位，該區(qū)域的界限通常取為距天線口徑表面λ/2π處。從物理概念上講，無(wú)功近場(chǎng)區(qū)是一個(gè)儲(chǔ)能場(chǎng)，其中的電場(chǎng)與磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換類(lèi)似于變壓器中的電場(chǎng)、磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)換，是一種感應(yīng)場(chǎng)。

輻射近場(chǎng)區(qū)：

超過(guò)電抗近場(chǎng)區(qū)就到了輻射場(chǎng)區(qū)，輻射場(chǎng)區(qū)的電磁場(chǎng)已經(jīng)脫離了天線的束縛，并作為電磁波進(jìn)入空間。按照與天線距離的遠(yuǎn)近，又把輻射場(chǎng)區(qū)分為輻射近場(chǎng)區(qū)和輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。在輻射近場(chǎng)區(qū)中，輻射場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，并且輻射場(chǎng)的角度分布與距離天線口徑的距離有關(guān)。對(duì)于通常的天線，此區(qū)域也稱(chēng)為菲涅爾區(qū)。

輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)：

通常所說(shuō)的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，又稱(chēng)為夫朗荷費(fèi)區(qū)。在該區(qū)域中，輻射場(chǎng)的角分布與距離無(wú)關(guān)。嚴(yán)格地講，只有離天線無(wú)窮遠(yuǎn)處才能到達(dá)天線的遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。

公認(rèn)為，輻射近場(chǎng)區(qū)與遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的分界距離R為：2D*D/λ。見(jiàn)下圖

其中，圖是的D為天線直徑；為天線波長(zhǎng)，D>>λ。

要進(jìn)一步說(shuō)明的是：輻射場(chǎng)中，能量是以電磁波形式向外傳播，無(wú)功近場(chǎng)中射頻能量以磁場(chǎng)、電場(chǎng)形式相互轉(zhuǎn)換，并不向外傳播。

審核編輯 ：李倩