微波
除了傳統的電視和廣播,現今的手機、無線路由器以及飛機、艦船的通信系統等都使用微波來傳遞信息
天線
微波的發送和接收都離不開天線,因此天線的性能在相當程度上決定了通信質量
暗室
為了幫助造出更高性能的天線,電子科技大學大型微波暗室已于9月26日順利通過驗收,可以進行各種微波信號的測試
電子科技大學清水河校區一幢普通的科研樓側翼,有一個內部被掏空的封閉空間,5層樓高,面積近400平方米。它就是電子科技大學歷時4年建設的國內高校中目前規模最大、功能最齊全、性能最先進的大型微波暗室。這里可以進行各種微波信號的測試,小到手機天線,大到飛機、艦船上的天線。
渾身是刺
“銅墻”穿一身吸波材料
暗室外表雖與其他建筑無異,但暗室內卻異常神秘。電子科技大學電子工程學院院長樊勇教授介紹,這個暗室長25米、寬15米、高15米,里面可以開進卡車,可以對各種復雜的微波相關設備進行測試。
“光裝一層吸波材料就花了300多萬元。”樊勇介紹,這個微波暗室四周及上下墻體都安裝了兩層特殊裝備。首先是在墻體內側貼上一層銅皮,“相當于把暗室做成一個銅盒子”。然后,在此基礎上安裝長短不一的尖劈形狀的吸波材料,用以保證外面的微波不穿透到暗室內部,同時暗室內部的微波也不穿透墻壁逃逸到暗室之外。
裝備吸波材料后,暗室就成為一個與外界實現了“微波隔離”的封閉空間。暗室外的廣播電視信號、手機信號以及太陽黑子運動等電磁干擾,都被阻擋在暗室之外。“它對微波的隔離度可以達到100dB,就是使射到暗室墻壁的微波信號減小了10個數量級,幾乎沒有可以穿透的。”樊勇說,暗室是一個真正不受微波干擾的環境。
兩個暗室
可測直徑3米的大型艦船天線
“手機、飛機通信系統、雷達探測系統等利用微波信號工作的電子產品,都可以在這個暗室里進行調試。”樊勇介紹,任何微波信號的發射和接收都需要天線,都涉及到天線的方向和能量的控制。如有些天線需要向指定的方向發射微波信號,或只接收某個特定方向的信號。但還有些天線則需要向360度的范圍全方位發射和接受信號,比如手機的天線。因此,這些天線的性能咋樣,方向圖如何,都需要進行測試。
“比如高速路口的自動收費系統就是通過微波信號來感應車輛,這需要系統發射的微波只朝某一個確定方向發射或吸收,如果方向錯了就會感應到別的車道上的車,收費系統就會混亂。”樊勇說,其他利用微波工作的電子產品的研發設計也同樣離不開對其天線的測試。
這個大型微波暗室,包含了兩個暗室,即近遠場暗室和緊縮場暗室,二者可以測試的微波頻率范圍略有不同。暗室的功能和設備均處國內一流水平,可以測試的天線直徑達到3米,大型艦船使用的天線也可以來這里測試。
資源共享
微波暗室將向社會開放
目前,四川境內擁有高水平微波暗室的單位只有中國電子科技集團二十九所、十所等極少數單位,且都承擔著繁重的科研測試任務。“之前我們除了借用本地單位的暗室,有時還要到南京等外地借用,運氣不好時還要排隊才能借到。”樊勇介紹,學校投入4000萬元于2007年底啟動微波暗室建設,僅對設備的測試、調校就花了近半年。
9月26日,這個微波暗室通過專家組驗收,開始正式投入使用。樊勇介紹,目前電子科大每年就有10余位博士研究生和近50位碩士研究生利用暗室開展論文研究工作,也可以依靠微波暗室進行本科畢業設計,學校以前礙于條件無法上馬的科研項目,也可迅速啟動。
此外,這個暗室還將向社會開放共享,全國高校和科研院所、企業和研究人員都可以使用。樊勇透露,微波暗室已承接并完成了電子科大電子工程學院自主研發的生命探測雷達天線、綿陽九洲電器集團公司的船載天線等產品的測試,均取得了成功。
目前,微波暗室還在積極申請第三方測試資質,今后有望獲得為國家產品質量監督部門提供對比測試的資質。如果想測試一下你的手機天線性能,也可以來這里測測。
成都商報記者 祝楚華 實習記者 王歡
制圖 劉飛
天線性能測試
對天線性能的測試,需要有兩部天線互相配合,其中一部為被測天線,另一部為配合測試的天線。被測天線可以作為發射天線,另一部則作為接收天線,也可以相反。測試時,被測天線根據設定的速度向設定的方向不停地轉動,如其為接收天線則不停地接收到另一部天線發出的微波信號。與被測天線相連的信息處理系統則不停地收集信息,并根據收集到的信息分析被測天線的方向圖等各種參數。
名詞解釋
微波
微波是指頻率在300MHz至300GHz的電磁波,具有很強的穿透云霧的能力,可用于全天候遙感。
除了我們熟知的微波爐外,包括手機、飛機通信系統、雷達探測系統等,使用的都是微波。日常生活中還有自動門感應系統、物聯網中廣泛應用的射頻識別技術等,都在利用微波傳遞信號。