● 摘要
随着工作频率的提高和集成度的增加，射频集成电路的电磁兼容性问题越来越严重。在一个射频综合系统中往往集成了多个功能模块，将会在该狭小的空间中产生强耦合的电磁场。当对其进行辐射发射测试时，由于模块内空间狭窄且工作频段较宽，传统的测试装置无法满足频段高达18GHz的测试要求，因此需要研制高频段、高空间分辨率的近场测试探头。
本文首先开展了近场探头的研究。通过分析近场磁场和电场探头的原理，提出频段达18GHz的近场探头结构模型并仿真其参数。加工生产的近场探头经过测试具有宽频段、高空间分辨率等优点。基于研制的近场探头构建了辐射发射测试装置，并对单片机晶振、手机和路由器开展了RE测试，通过与商业探头测试结果对比显示研制的探头具有良好的性能。
同时，本文开展了近场探头微扰动性的创新性研究。构建了微带线和偶极子天线两种典型辐射源，探究了近场探头的放入对原辐射场分布的影响，以及源功率、测试距离和测试频率对探头微扰动值的影响。初步获得了磁场探头和电场探头的微扰动规律及在典型条件下的探头微扰动系数。将扰动系数用来修正近场测试结果可提高测试结果的准确性。
此外，本文还开展了干扰源等效模型的构建方法研究，提出了利用等效偶极子源来替代实际干扰源的方法。通过构造源模型实例并利用仿真获得近场数据，构建近场场强分量与偶极矩分量之间的矩阵关系，利用TSVD正则化技术逆向求解偶极子源，最终获得的等效偶极子源能够反映实际源的电流和电压分布。由等效源求出的参考平面场分布与实际源仿真的结果一致，同时也验证了该方法的正确性。该方法能够通过近场测试数据获得任意平面的场分布，便于直观地判断干扰源辐射发射水平。