【电子行业标准(SJ)】 天线测试方法 功率容量的测量

中华人民共和国电子工业部部标准天线测试方法
功率容量的测量
本标准适用于功率容量的测量。1限制功率容量的因素
SJ2534.16-87
天线的功率容量系指天线承受功率的能力。功率容量在高平均功率电平时受到金属或介质发热的限制，而在高峰值功率电平时则受到与强电场有关的电弧放电、电压击穿或电晕放电的限制。Www.bzxZ.net
2击穿与天线周剧空气物理特性的关系2.1击穿与气压的关系
击穿与气压有关，当气压很低时，击穿功率电平随气压的增加而减小，其达到最小值的气压（辉光放电）与波长有关，在高气压下，它随气压的升高而增大。在高真空条件下（例如在卫星高度上）进行功率容量测量时，二次电子倍增是任何一种天线的一种可能的击穿机理。二次电子倍增是出现在高真空条件下的天线谐振现象。当电子从天线的一个电极到另一个电极的渡越时间可与工作频率的倒数相比拟时，由于电子碰撞引起表面电离，从而导致电子密度增大。
2.2等离子体环境下的击穿现象
对于装在重返大气层的运载器上的天线，应在电离空气包围该运载器的情况下确定功率容量。当天线的发射功率提高到某一电平时，电离气体所吸收的功率足以使气体发热并使电子密度增大。在这种情况下确定击穿的最重要的参数是临界等离子体密度。击穿的定义与初始等离子体密度的大小有关。
2.2.1临界等离子体密度
电离气体的自然振荡频率等于天线激励频率时的等离子体密度称为临界等离子体密度。当电离气体的自然振荡频率远低于天线激励频率时，该等离子体称为低于临界密度的或低密度的。
2.2.2初始等离子体密度低于临界密度时击穿的定义若初始的等离子体密度远低于临界密度，则未扰动的气体对天线场的影响可以忽略。这种情况下击穿被定义为使受扰动的电离气体成为过临界（过密度）并使等离子体以外的发射功率发生剧降的输入功率。
2.2.3初始等离子体密度接近临界密度时击穿的定义若初始等离子体密度接近或超过临界密度，击穿的定义就更复杂了，此时未扰动的电离气体可能对天线场有严重影响，通常不能忽略。在这种情况下，通用的击穿定义是指一个特定的输入功率电平，当输入功率超过此电平时，等离子体外的发射功率不再有明显增加。3功率容量的测量
电子工业部1987-01-06发布
1987-06-01实施
SJ2534.16-87
因为天线构造与环境条件的种类不同，因此本标准不规定功率容量的具体测试步骤，只提及测量的-一般间题。
3.1环境条件的摸拟
当海拨高度高时，天线在低气压条件下工作，此时为了满意地进行峰值功率容盘测量，必须采用钟罩或基它合适的小仓来模拟海拔高度条件。注煮由海平面上的测数据外推是不可靠的。可采用放射性材料在被测天线周围的火气中不断形成自由电子的办法，来保证击穿试验的可靠性与一致性而又不致降低绝对击穿门限。在实验室中测量导弹关天线的功率容量时，必须摸拟等离子体条件。击穿功率电平与若干等离子体参数以及电子密度的大小和空间变化的关系可能是临界的。当测试天线时，不仅要测量击穿功率电平，而且要在功率电平低于、等于和高于击穿电平情况下测量天线的输入阻抗、辐射方向图、功率增益的变化以及发射信号的失真。3.2发射机的参数
为了得到准确的结果，应该使测量用的功率源的参数（例如调制、脉冲波形、脉冲宽度和脉冲重复频率等）与天线实际所采用的发射机的参数相同。3.3杂质
在测试时，应仔细检查天线是否有毛刺、脏物、金属碎屑及锈蚀物等，这些杂质常是降低击穿功率的主要因素。
3.4监视
可以用热电偶或涂在关键表面的温度敏感涂料来测量温升。根据所用的测试监视器类型不同，当外加功率电平增加时，击穿可通过外部观察、听音、发射监视器天线所接收到的信号的变化，或者反射波监视器信号的变化来检测。有时候（例如在发生辉光放电情况下）关键问题是一且发生击穿要确定停止击穿的功率电平。3.5安全预防措施
在高平均功率电平情况下进行测量时，应采取适当的安全装置和方法，以保护近处的工作人员不受伤害。
附加说明
本标准由电子工业部标准化研究所提出。本标准由电子工业部第三十九研究所负责起草。本标准主要起草人：柯树人
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