手持式通信产品测试用GTEM Cell的设计制作

摘要

在通信产品迅猛发展的当今世界，诸如手机、pad等手持式通信产品射频性能越来越引起大家的重视。测试通信产品射频性能的装置一般为GTEM Cell，GTEM Cell结构相对简单，操作方便;但尺寸相对较小，使用频率一般在UHF频段。而随着无线通信技术的飞速发展，通信产品使用的工作频率变得越来越高，工作频带变得越来越宽。本课题所设计的可用测试空间达600mm×310mm×280mm，频率上限为6GHz的GTEM Cell正是为了满足对手持式通信产品高频射频性能测试的需求。
　　本文根据IEC61000-4-20中对被测设备尺寸与GTEM Cell尺寸之间的关系初步确定GTEM Cell总体尺寸，在此基础上完成了接头设计和主体部分设计。接头部分根据横截面形状不同而采用不同的计算方法来确定其结构尺寸。在圆形截面上采用传输线特性阻抗公式计算特性阻抗，结构上采用锥形过渡的办法，有效的减小了反射;在矩形截面上采用对偶能量法计算特性阻抗，结构上采用斧形块结构过渡。使用CST仿真软件对接头及整体部分进行建模仿真，验证GTEM Cell尺寸设计的可行性，并对GTEM Cell测试区域场分布进行仿真分析。
　　最后，对GTEM Cell实物进行特性阻抗、驻波比及场分布测试。测试结果表明:GTEM Cell在200MHz～300MHz频带内，驻波比增大到2左右，这是由于GTEM Cell终端并未采用匹配电阻，反射较大;而在0.3-6GHz频带内，驻波比小于1.7。GTEM Cell从接头至吸波材料这段长度特性阻抗约为50Ω左右;终端部分为芯板直接与底板短接，因此之后特性阻抗直接下降为0Ω。场分布方面，分别用IEC610004-20(2010版）及（2016版）对测试结果进行分析，结果表明在离终端450mm处横截面上尺寸为90mm×80mm的矩形区域场分布均匀。本次GTEM Cell设计制作过程表明，从尺寸设计到建模仿真再到实物测试，仿真结果和实物测试结果比较相符，验汪了设计的合理性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．2 国内外研究现状

1．3 论文研究内容

1．4 论文组织结构

第二章 GTEM Cell基本原理

2．1 GTEM Cell基本电气特性分析

2．1．1 阻抗分析

2．1．2 场分布

2．2 吸波材料的介绍

2．2．1 吸波材料的选择

2．2．2 吸波机理分析

2．3 本章小结

第三章 GTEM Cell整体结构设计

3．1 GTEM Cell接头设计

3．1．1 OA段结构设计分析

3．1．2 AB段结构设计分析

3．1．3 CD段结构设计分析

3．1．4 BC段结构设计分析

3．2 芯板设计

3．3 GTEM Cell终端设计

3．3．1 尖劈型吸波材料的结构分析

3．3．2 尖劈型吸波材料等效电磁参数的近似计算

3．4 本章小结

第四章 GTEM Cell仿真分析

4．1 GTEM Cell接头仿真分析

4．2 GTEM Cell整体仿真分析

4．3 GTEM Cell场分布仿真分析

4．4 本章小结

第五章 GTEM Cell实物制作与性能测试分析

5．1 GTEM Cell各面板设计

5．2 GTEM Cell性能测试

5．2．1 GTEM Cell特性阻抗测试

5．2．2 GTEM Cell驻波比测试

5．2．3 GTEM Cell测试区域场分布情况分析

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 进一步的工作

致谢

参考文献