微波暗室又稱“吸(xi)波室(shi)”“無回波室”,簡稱電波暗室(shi)。電波暗室以吸波材料粘(zhan)貼房間内部六壁,使入(ru)射到六個内壁的大部分電磁能量被吸收,反射極小,較好的模拟自由空間。
國際上發達國家(jia),美國、前蘇聯上(shang)個世紀50年代,建(jian)造過許(xu)多微波(bo)暗室,用于國防雷達天線測量、RCS測量、仿真、遙感(gan)、引信等各種無線電技術測量。八十年代後,建造多個電磁兼容暗室作EMI和EMS測量。
國(guo)内近三十年來,随着吸波材料性能的改(gai)進提(ti)高和科研發展(zhan)的需要,微(wei)波暗室建造不斷增多。不同類型、不同大小規模的微波暗室在國内先後建(jian)成,以滿足雷(lei)達(da)天線等有關技術的測量(liang)要求,從而提高測(ce)量精度(du)和研究質(zhi)量。近幾年來,國内EMC暗(an)室(半(ban)開放暗室(shi))也不(bu)段興建。
暗室電性能(neng)主要由(you)靜(jing)區特征來表(biao)征,它包括靜(jing)區大小、靜區(qu)反射電平、交(jiao)叉極化度化、多路徑損耗、場強(qiang)的均勻性及工(gong)作頻(pin)率範圍等參數。
上述電性能指标不僅與吸波材料性能有關(guan),還與(yu)暗室結構尺寸(即長、寬、高的比例)息息相關(guan),同時與(yu)暗室内輔助設施:照(zhao)明燈(deng)、報警器、攝像座(zuo)、門窗、過道(dao)等布設位置有關。一個好的電(dian)波暗室在土建建造前就要全(quan)盤規劃設(she)計,首先長、寬(kuan)、高的比(bi)例尺寸要(yao)協調,一般寬度等于高度爲佳(對改善交叉極化有(you)好(hao)處),最好高度(du)=寬度=0.6倍長度左右,保證在最(zui)大(da)測試距離材料入(ru)射角不超過(guo)50°,使用材料的
吸波性(xing)能得到有效利用。
1、建(jian)造微波暗室、暗箱使之構(gou)成無反射室以模拟自由空間(jian):
微波暗室被廣泛(fan)有效(xiao)地用于天線方向(xiang)圖,增益、極化、阻抗耦合等參數的測量(liang)。在國防上用于衛星(xing)、導彈及(ji)各種飛行體等效散射截(jie)面的測量。暗室還有效地用于整機的靈敏度,系統的一緻性、磁化率,有效輻(fu)射功率的測量,以及雷達視位(wei)置的(de)對準、準光學系統波束調整等(deng)各種測量。
2、複蓋各種反射物體,用以改善測試環境條(tiao)件:
在(zai)天線測量和雷達(da)探測技術中,無論(lun)室内、室(shi)外,對周圍一些(xie)反射較大的物體,如測試支杆、機架、轉台、儀器設備、地面及地(di)面上(shang)的建築物,樹木欄杆等各種物體,往往反射較大(da),但(dan)又不能避開(kai),則需要用吸收材料複蓋、遮擋,以減少環境反(fan)射的影響,提高測量精度和避免虛假目标(biao)。
3、僞裝、隐蔽軍用(yong)物品,防止雷(lei)達照射、探測:
近代,某些軍用偵察機、間諜衛星、地雷及(ji)軍用(yong)裝備,常以某(mou)種特制的吸收材(cai)料或吸收塗料(liao)複(fu)蓋(gai),或塗敷,以防止雷達波的探測,達到隐蔽的目的。
4、遮擋微波(bo)輻(fu)射、保護人體:
今天,面臨電(dian)磁能的擴散、污染迅速增加,因(yin)某些輻射較大的部(bu)位,可用吸收材(cai)料做成隔闆、隔牆,防止微波輻射。可以設想,随着吸收塗(tu)料或(huo)吸收塗料布的發展,可做(zuo)成微波防護眼,保護人體,使雜散能被吸收,而不是擴散再産(chan)生污染。
5、做(zuo)小探頭天(tian)線,以便對(dui)輻射場的取樣測試:
用吸波平闆開小孔,貼在(zai)波導12端面(mian),可(ke)對輻射場直接取(qu)樣接收測試,這(zhe)樣小(xiao)孔(kong)接收探頭,即不影響空間輻射場的(de)分布,又能達到極小範(fan)圍的取樣,然後(hou)将取樣信(xin)号(hao)通過檢波放(fang)大,接收記錄,隻要小孔探頭上下、左右移動,以至轉動,就能檢測場的分布。
6、做微波(bo)黑體(ti)“冷(leng)”、“熱(re)”負截,用以天線噪聲(sheng)溫度的定标測量:
用處于(yu)不同物理溫度(du)的微波“吸收”“黑(hei)體”、(如室(shi)溫 “黑體” 和液氮“黑體”)分别置放包(bao)圍天線饋源口面,構成标準噪(zao)聲源(yuan),即等效負截,來定标天線噪聲溫(wen)度,這種“黑體(ti)”定标精确、可靠,目前較(jiao)爲普遍(bian)使用。
7、做旋轉吸收(shou)式擋闆,在天線口(kou)面實(shi)現機械調制:
8、做天線吸(xi)收遂道(dao),減少(shao)天線的寬(kuan)角輻射:
9、做吸(xi)收隔離、隔闆,用以(yi)去耦(ou):
10、做波導吸(xi)收終端負截,實現傳輸匹(pi)配:
總之微(wei)波吸收(shou)材料用途日益廣泛,針對不同(tong)的用途(tu),需選用不同的
吸收材料
,而不(bu)同類型的(de)吸收材料,有不(bu)同的組成(cheng),成份和不同的工藝結構(gou)形式。并呈現不(bu)同的物理特征,如高物理強度、低厚度、輕重量、多的彈性、好的(de)柔性、防火性、耐候性、透氣性、高性能寬頻帶,承(cheng)受大功率的能力(li),耐高低(di)溫的(de)能力,以及低成(cheng)本等。
目前,國内一些(xie)單位對微(wei)波吸(xi)收材料的電性(xing)能和物(wu)理性能有較高要求,即需要(yao)低厚度、高性能(neng),寬頻帶,不掉色、不怕潮、透(tou)氣無(wu)味,且适合不同部位吻合(he)粘貼的暗室配(pei)套材料,且要求優質輕巧近幾(ji)年來,仿(pang)國際先(xian)進材料的樣品,從理論研究到實際制作,經過(guo)反複試驗(yan),先後(hou)解決高損耗介(jie)質的合理匹配(pei)技術,使材料達到高性能、寬頻帶、低厚度、優質(zhi)量等要求。