一种经济型小型微波暗室的设计方案

微波暗室的设计方案

第９卷第１３期２００９年７月１６７１－１８１９（２００９）１３—３８４４ ０３

科学技术与工程

ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

Ｖ０１．９Ｎｏ．１３

Ｊｕｌｙ２００９

＠２００９

Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ．

一种经济型小型微波暗室的设计方案

李淑华

（海军航空工程学院青岛分院，青岛２６６０４１）

摘要按照一般机载雷达用户地面保障和维修需求，从结构、屏蔽性能、吸波性能、材料选择等几个方面，对小型微波暗室的关键要素进行了设计与分析，方案充分体现了实用性和经济性。

关键词经济型微波暗室方案

文献标志码Ａ

中图法分类号ＴＮ９５７．５；

微波暗室是实验室条件下保证雷达全系统工作和保护人员安全的必备条件。为满足机载雷达在实验室条件下全功率辐射的实际需要，很多一线工作场所需要建设全屏蔽的微波暗室。建设可以完成雷达远场测试的大型微波暗室，在很多时候不是完全必要的，特别是对一般雷达用户而言，往往

只需要完成基层级和中继级维修，即完成雷达在实

１

８００（宽）Ｘ２５００（高）ｍｍ３即可。结构形式可

以采用外墙用砖混结构，内部用金属板构建屏蔽室；也可以先构建内金属屏蔽室，然后在外层装饰其他墙面材料。

机载雷达发射平均功率一般较高，通常可达到

４００

ｗ以上。因此，为保护实验室仪器设备的安全

和工作人员的安全，必须对雷达辐射的强功率电磁波进行吸波衰减和屏蔽。

屏蔽的基本方法有组合型和焊接型【１｜。组合型由墙板和使墙板连接的夹具组成，墙板可以采用两面覆盖镀锌薄层的胶合板或镀锌的钢板，夹

验室条件下的全状态检查与测量、天线的辐射检查

与测量、微波通道的驻波比等参数测量，不需要测

量天线的方向图，在此情况下，完全可以建设一种小型经济的全屏蔽的微波暗室。此类暗室的设计空间不需要将整套雷达设备和检测设备容纳进去，而只需容纳扫描器和辐射天线，并能使天线正常扫

描即可。这里提出了一种经济实用的小型微波暗

具使墙板安装成一个整体，并保证了墙板的导电

连续性。焊接方法是由钢板或铜板经焊接而成的密封体，对微波频段，要求焊接工艺精密，同时焊接型结构造价高。对全屏蔽室除需要有通道门外，还需要有散热波导窗、电缆通道、天线安装平

室设计方案。

１结构与屏蔽设计

由于微波暗室主要用于雷达的全功率辐射

时微波能量吸收以及微波通道的参数测量，因

台等。

屏蔽室的屏蔽效果可由屏蔽性能来定义，对于不同频率，屏蔽性能要求不同，ＮＳＡ６５－６标准中规定，ｌＧＨｚ的平面波和１０ＧＨｚ的微波其屏蔽性能应达到１００ｄＢ。本方案采用六面钢板焊接屏蔽结构，

此，暗室的空间以能容纳天线扫描器的正常扫描

为宜。如：若天线尺寸为ｌ

２００×７００

ｍｍ２，则暗

具体结构见图１。

由于雷达在全功率辐射时能量被吸波材料所

室在装完吸波材料后的净空间１８００（长）×

吸收并转化成热能，因此在屏蔽室壁上开有两个波

２００９年３月３０日收到

作者简介：李淑华，教授。硕士生导师。Ｅ．ｍａｉｌ：ｌｓｈ５１８４４＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。

导通风窗用于散热。

万方数据

微波暗室的设计方案

１３期李淑华：一种经济型小型微波暗室的设计方案

３８４５

图１屏蔽室结构图

暗室的吸波能力主要体现在六个壁上所粘贴吸波材料的能吸波能力。吸波材料的选择则必须依据雷达辐射到六面壁上最大功率密度。阵列天线辐射功率密度的表达式‘２１为：

ｕ一

ｓ＝塑堕４炉，ｒＲ２

（１）

＼１，

（１）式中Ｐｍ表示天线输入功率，吼为效率因子，Ｄ（秽，ｐ）为天线的方向函数，厂为天线反射系数，尺离天线的距离。

对均匀幅相照射的平面口径天线，其最大方向

性为：

Ｄ一＝４Ｉｒ告

（２）

（２）式中Ａ为天线面积，Ａ为工作波长。

此时，若再考虑天线的口径效率岛和传输效率

表达式为：

ａ

ＰｉｎＤ一占Ｌ（１一ＩＦＩ２）Ｐ。ｔ占Ｌ占＾占ｒ（１一ＩＦＩ２）Ａ。一

一

４１ＴＲ２４盯Ｒ２

ＲＲ２Ａ２‘Ａ‘

（３）

对偏馈椭圆抛物面天线，若喇叭馈源中心距离

万方数据

ｓｌ＝Ｐ。ｍ占通道Ｇ喇叭占照射ｓ匹配／４１Ｔ硝

（４）

（４）式中Ｐ。。为发射机输出功率，占通道为传输通

道效率因子，Ｇ喇叭为喇叭馈源增益，占照射为喇叭馈源照射到抛物面上的效率因子，占匹配为天线辐射效率因子。

无论对何种类型的天线，只要导出辐射功率密

度表达式，即可根据雷达实际数据，求出需要吸收的最大功率密度。‘

例如若一部机载雷达其发射机输出功率为

８００

ｗ，天线采用偏馈椭圆抛物面天线，尺寸为

１２００Ｘ７００

ｍｉｌｌ２，射频传输通 …… 此处隐藏：2080字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……