论文部分内容阅读
电磁辐射作为一种日益增多的环境污染,已经引起了很多专家学者的重视。不同频率和不同强度的电磁辐射对人体的作用机制与影响是很多专家学者非常关注的问题,然而当前的研究主要集中在工频和移动通信频段,频率较宽的电磁辐射对人体细胞作用机制的研究却很少见到。本文对宽频电磁辐射实验系统的两个重要部分—电磁辐射腔体和电磁场探头天线进行了设计。其中电磁辐射腔体作为辐射电磁场的装置,要求其在宽频带内传输性能良好;对于电磁场探头天线,要求其尺寸尽可能小,而且具有良好的各向同性特性、频率响应特性与线性度特性。宽频带电磁辐射腔体采用同轴不连续性理论作为理论支撑,并且利用HFSS软件作为辅助工具进行优化设计,对此电磁辐射腔体中可能存在同轴不连续性的部分进行补偿,最终设计完成了一个具有锥形过渡段的在宽频带内具有良好传输特性的电磁辐射腔。仿真和测试具有良好的一致性,回波损耗S11参数均能够在0到3GHz内小于-10dB。电场探头天线以背面有地的共面波导馈电偶极子天线为基础进行设计,并在共面波导馈线的两侧地上加入若干个短路针来改变电流的分布,从而抑制寄生模式,增加其可用频率;磁场探头天线以背面有地的共面波导馈电环天线为基础进行设计,并在共面波导的两侧地上加入若干个短路针以及在馈线上加载周期性的槽结构的方式来抑制寄生模式,增加其可用频率;并将三个电场天线和磁场天线分别组合起来,构成三维的电场天线和磁场天线,来保证其各向同性特性,而这在相关的论文中是不多见的。仿真和测试结果均表明,三维电场探头天线和磁场天线的可用频率均在8.5GHz以上,具有良好的频率响应特性。最后将电磁辐射腔和电磁场探头天线进行了联合仿真与测试,仿真与测试结果均表明,探头天线和电磁场辐射腔联合使用时,其各自均有良好的性能,并且传输系数均在-20dB到-60dB之间。