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环天线广泛应用于广播信号场强测量、电磁环境监测、电磁兼容(EMC)测试等诸多领域。天线系数作为环天线的一项重要参数,它的校准是电磁兼容工作者们极其关注的问题。商用环天线由于长期使用、磨损等原因,商家提供的天线系数难以满足现场测试的精确度,因此,环天线在用于测量之前,必须对其天线系数进行校准,非常有必要开展能够满足现场测试需要的环天线校准技术的研究。 本文在对标准场法环天线校准充分研究与分析的基础上,提出了基于SAE-ARP958的环天线校准的设计方案,即采用直径分别为30cm、10cm、4cm的三个发射环天线作为磁场发生装置。专门设计了发射环的匹配电路,保证其驻波比不超过1.5,同时还为发射环进行了巴伦设计,实现平衡不平衡转换和抑制环上共模电流。研制了相应的校准支架,该校准支架能够实现环天线校准时两环的平行、共轴、同心,减小环天线校准的测量不确定度。通过多组对比测试,研究了影响天线系数校准的因素,并对基于SAE-ARP958的环天线校准测量不确定度进行了分析。 本文对圆形Helmholtz线圈与方形He lmho ltz线圈展开了对比研究,并研制了更适用于作为环天线校准磁源装置的方形Helmholtz线圈一套,通过磁场测量探头对线圈的中心磁感应强度及均匀度展开了测试,实测结果与理论参数基本吻合。 利用环天线校准支架、自主设计制作的Helmholtz线圈、TEM小室分别进行以ETS-Lindgren公司的6507型有源环天线作为待校准天线的校准测试,给出了三种校准方法的对比结果,分析了各自的优缺点。 作为环天线的应用实例,本文最后对低频磁场屏蔽效能测试技术进行了研究,应用小线圈法,将实际测试结果与理论结果对比,研究了共面与共轴小线圈法的可比性。