AHS天线抗干扰测试

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在进行辐射抗干扰度测试时，通常需要遵循IEC/EN 61000-4-3、MIL-STD 461 RS101/03/05、SAE J113/4、ISO 11451-2、ISO 11452-4/5和CISPR 20等标准。这些标准规定了使用的天线种类。为了对抗干扰，推荐选择覆盖1GHz至6GHz的天线，并与覆盖相同频段的功率放大器组合使用。然而，覆盖这一频段并具备足够功率的单一功率放大器目前不存在。因此，需要至少两个放大器来覆盖整个频带。理想情况下，可以使用两个放大器和两个天线，以全面评估不同组合。

在进行射频抗扰度测试时，测试设备（ATE）会通过按压按钮在固定时间及预定频率上施加特定的射频场强度，如每米10伏。ATE的软件程序会通过频率步进系统监测产品对射频场的敏感度。在图1中，可以看到用于产生所需射频场的天线和放大器组合，以及距离天线固定位置处的虚拟测量平面。在系统校准过程中，需要在测量平面上的特定点测量场强。

在ATE设计过程中，选择合适的天线/放大器组合是一个关键步骤。这一过程包括确定ATE系统部分的要求、确定可能的解决方案、评估比较解决方案、并最终选择最佳解决方案。主要考虑因素包括性能、可靠性与成本的综合价值，以及对完成产品测试所需时间的影响。

基本要求是天线/放大器组合在指定的频率范围内产生必要的射频场强。在这个例子中，需要在1米处使用每米10伏的场强。在设计过程中，需要考虑到系统损失，如天线电缆馈线的热损耗、天线本身的损耗以及反射功率等。这些因素会降低天线用于产生射频场的净功率。测试信号的调制频率为1 kHz，深度为80%，这会增加峰值功率需求。此外，必须保持波形的平坦性，避免放大器压缩导致的波形峰值对测试结果产生疑问。在1 GHz以上的频率下，天线尺寸较小，这使得天线与腔室的相互作用减小。

在1-GHz至6-GHz的频段内，主要选择微波喇叭和对数周期天线，因为它们在该频带表现出优异的性能，并且物理尺寸较小。天线选择的评估参数包括输入电压驻波比、辐射模式、功率处理能力以及在1米处产生10 V/m所需的输入功率。所需的输入功率是评估适用性的重要信息。在图2中，展示了每种类型天线的示例，微波喇叭（SAS-571）与对数周期天线模型（SAS-510-7）进行了比较。微波喇叭的尺寸（L’W’H）为8.2''5.6''9.5''，而对数周期天线的尺寸（L’W）为24.9''20.1''。

表1和表2提供了每个天线的功率预算信息。在微波喇叭和对数周期天线之间进行选择时，重要的是考虑所需总功率，以允许磁场变化。根据评估，微波喇叭可以处理300瓦的输入功率，而对数周期喇叭可以处理1000瓦的输入功率。在选择天线时，需要考虑电缆损耗、天线反射回来的功率以及天线本身的损耗。根据频率的增加，电缆损耗会相应增加。因此，选择合适的天线至关重要，以确保在测试过程中得到准确的结果。

放大器的选择则依赖于其功率处理能力与频率范围。在4 GHz以下，固态技术是首选，但要与4 GHz以上大功率倍频程行波管放大器相竞争，仍存在一定的差距。倍频程代表频率的倍增。在本例中提到的双波段固态放大器中的4-GHz至6-GHz功率模块为半倍频程。有三个放大器选项可供选择，其中选项A和选项C为全固态，而选项B结合了固态和行波管技术。

在设计ATE系统时，需要考虑到频率范围和功率要求。在选择天线与放大器组合时，需要关注天线的功率预算、尺寸限制以及与腔室的相互作用。同时，需要考虑放大器的技术类型、功率处理能力和频率覆盖范围。在选择合适的解决方案时，还需要权衡性能、可靠性和成本。最后，确保在测试过程中能够有效切换频带，以实现稳定的射频抗扰度测试。