微波暗箱反射率電平分析與測量 1

1 概述

無線電工程師極力尋求一個無線電引信輻射的電磁波，它可以自由地向四面八方輻射而沒有任何反射干擾，換句話說，就是極力尋求一個在實驗室條件下，能夠提供一個為無線電引信工作的自由空間。

無回波吸收室用途是相當廣泛的，幾乎所有的無線電參數的測試工作都可在無回波吸收室內進行，比如天線特性測試、雷達截面測試、整機系統靈敏度測試等各種各樣的模擬試驗，各種飛機、導彈、人造衛星上的無線電設備也都可以在無回波吸收室內進行綜合試驗。

2 吸收材料的性能分析

無回波吸收材料，顧名思義，就是用來吸收電磁波能量的，像黑色顏料吸收光線一樣。在通常情況下，要產生明顯的吸收作用，吸收體至少需要有1/4波長的厚度。

吸收體的吸收性能可以這樣理解，當一個電磁波碰到某物體表面時，電磁波的一部分能量要被反射回去，一部分能量要穿過邊界傳到第二媒介里，這些進入物質表面的電磁波通過各種途徑穿透媒介并在物質表面的另一邊變成輻射能，電磁波的強度變弱了；而沒有穿透過去的那部分電磁波能量就被吸收了。因此要達到理想吸收電磁波，首先，吸收材料應能盡量使入射到材料表面的電磁波透入，即進入到吸收材料里邊去，使電磁波反射達到最小。其次，若使電磁波全部進入吸收材料內，要求電磁波入射線要垂直吸收材料的表面。再次，透入到吸收材料里的電磁波能量應能有效地把入射的電磁能量全部吸收。由此可見，暗室的性能（如反射率電平的大小）關鍵取決于所使用的吸收材料，通常所使用的吸收材料為角錐狀，其形狀如圖（1）：

如果采用角錐型吸收材料，則電磁波無論是以何種極化（平行極化或垂直極化）入射到吸收材料上，總是有兩個面處于平行極化的斜入射狀態，另外兩個面則處于垂直極化狀態。在斜入射狀態情況下，垂直極化的界面反射一般都比平行極化大。

在兩種極化都存在的情況下，總體的反射系數在僅有平行極化與垂直極化的反射系數之間，并且比較接近于垂直極化。

電磁波在界面上的反射，根據有關文獻［1］，在斜入射情況下，其特性阻抗為：

其中θi為入射角，θt為波在介質中的折射角，η是受射介質的特性阻抗，η0是空氣特性阻抗。一般情況下空氣特性阻抗為入射介質的特性阻抗。

兩種極化的電磁波在不同入射角的界面反射系數如圖（2）所示，假定吸收材料。

由此可見，垂直極化波的界面反射系數總是隨入射角的增加而增大。而平行極化波的界面反射系數卻是先隨入射角的增加而減小，并且可較垂直入射時小得多。然后再隨入射角的增大而增大。除了小入射角和接近于 90

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