微波暗室又稱“吸波室”“無(wú)回波室”,簡(jiǎn)稱電波暗室。電波暗室以吸波材料粘貼房間內(nèi)部六壁,使入射到六個(gè)內(nèi)壁的大部分電磁能量被吸收,反射極小,較好的模擬自由空間。
國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家,美國(guó)、前蘇聯(lián)上個(gè)世紀(jì)50年代,建造過(guò)許多微波暗室,用于國(guó)防雷達(dá)天線測(cè)量、RCS測(cè)量、仿真、遙感、引信等各種無(wú)線電技術(shù)測(cè)量。八十年代后,建造多個(gè)電磁兼容暗室作EMI和EMS測(cè)量。
國(guó)內(nèi)近三十年來(lái),隨著吸波材料性能的改進(jìn)提高和科研發(fā)展的需要,微波暗室建造不斷增多。不同類型、不同大小規(guī)模的微波暗室在國(guó)內(nèi)先后建成,以滿足雷達(dá)天線等有關(guān)技術(shù)的測(cè)量要求,從而提高測(cè)量精度和研究質(zhì)量。近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)EMC暗室(半開(kāi)放暗室)也不段興建。
暗室電性能主要由靜區(qū)特征來(lái)表征,它包括靜區(qū)大小、靜區(qū)反射電平、交叉極化度化、多路徑損耗、場(chǎng)強(qiáng)的均勻性及工作頻率范圍等參數(shù)。
上述電性能指標(biāo)不僅與吸波材料性能有關(guān),還與暗室結(jié)構(gòu)尺寸(即長(zhǎng)、寬、高的比例)息息相關(guān),同時(shí)與暗室內(nèi)輔助設(shè)施:照明燈、報(bào)警器、攝像座、門窗、過(guò)道等布設(shè)位置有關(guān)。一個(gè)好的電波暗室在土建建造前就要全盤規(guī)劃設(shè)計(jì),首先長(zhǎng)、寬、高的比例尺寸要協(xié)調(diào),一般寬度等于高度為佳(對(duì)改善交叉極化有好處),最好高度=寬度=0.6倍長(zhǎng)度左右,保證在最大測(cè)試距離材料入射角不超過(guò)50°,使用材料的
吸波性能得到有效利用。
1、建造微波暗室、暗箱使之構(gòu)成無(wú)反射室以模擬自由空間:
微波暗室被廣泛有效地用于天線方向圖,增益、極化、阻抗耦合等參數(shù)的測(cè)量。在國(guó)防上用于衛(wèi)星、導(dǎo)彈及各種飛行體等效散射截面的測(cè)量。暗室還有效地用于整機(jī)的靈敏度,系統(tǒng)的一致性、磁化率,有效輻射功率的測(cè)量,以及雷達(dá)視位置的對(duì)準(zhǔn)、準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)波束調(diào)整等各種測(cè)量。
2、復(fù)蓋各種反射物體,用以改善測(cè)試環(huán)境條件:
在天線測(cè)量和雷達(dá)探測(cè)技術(shù)中,無(wú)論室內(nèi)、室外,對(duì)周圍一些反射較大的物體,如測(cè)試支桿、機(jī)架、轉(zhuǎn)臺(tái)、儀器設(shè)備、地面及地面上的建筑物,樹(shù)木欄桿等各種物體,往往反射較大,但又不能避開(kāi),則需要用吸收材料復(fù)蓋、遮擋,以減少環(huán)境反射的影響,提高測(cè)量精度和避免虛假目標(biāo)。
3、偽裝、隱蔽軍用物品,防止雷達(dá)照射、探測(cè):
近代,某些軍用偵察機(jī)、間諜衛(wèi)星、地雷及軍用裝備,常以某種特制的吸收材料或吸收涂料復(fù)蓋,或涂敷,以防止雷達(dá)波的探測(cè),達(dá)到隱蔽的目的。
4、遮擋微波輻射、保護(hù)人體:
今天,面臨電磁能的擴(kuò)散、污染迅速增加,因某些輻射較大的部位,可用吸收材料做成隔板、隔墻,防止微波輻射??梢栽O(shè)想,隨著吸收涂料或吸收涂料布的發(fā)展,可做成微波防護(hù)眼,保護(hù)人體,使雜散能被吸收,而不是擴(kuò)散再產(chǎn)生污染。
5、做小探頭天線,以便對(duì)輻射場(chǎng)的取樣測(cè)試:
用吸波平板開(kāi)小孔,貼在波導(dǎo)12端面,可對(duì)輻射場(chǎng)直接取樣接收測(cè)試,這樣小孔接收探頭,即不影響空間輻射場(chǎng)的分布,又能達(dá)到極小范圍的取樣,然后將取樣信號(hào)通過(guò)檢波放大,接收記錄,只要小孔探頭上下、左右移動(dòng),以至轉(zhuǎn)動(dòng),就能檢測(cè)場(chǎng)的分布。
6、做微波黑體“冷”、“熱”負(fù)截,用以天線噪聲溫度的定標(biāo)測(cè)量:
用處于不同物理溫度的微波“吸收”“黑體”、(如室溫 “黑體” 和液氮“黑體”)分別置放包圍天線饋源口面,構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)噪聲源,即等效負(fù)截,來(lái)定標(biāo)天線噪聲溫度,這種“黑體”定標(biāo)精確、可靠,目前較為普遍使用。
7、做旋轉(zhuǎn)吸收式擋板,在天線口面實(shí)現(xiàn)機(jī)械調(diào)制:
8、做天線吸收遂道,減少天線的寬角輻射:
9、做吸收隔離、隔板,用以去耦:
10、做波導(dǎo)吸收終端負(fù)截,實(shí)現(xiàn)傳輸匹配:
總之微波吸收材料用途日益廣泛,針對(duì)不同的用途,需選用不同的吸收材料,而不同類型的吸收材料,有不同的組成,成份和不同的工藝結(jié)構(gòu)形式。并呈現(xiàn)不同的物理特征,如高物理強(qiáng)度、低厚度、輕重量、多的彈性、好的柔性、防火性、耐候性、透氣性、高性能寬頻帶,承受大功率的能力,耐高低溫的能力,以及低成本等。
目前,國(guó)內(nèi)一些單位對(duì)微波吸收材料的電性能和物理性能有較高要求,即需要低厚度、高性能,寬頻帶,不掉色、不怕潮、透氣無(wú)味,且適合不同部位吻合粘貼的暗室配套材料,且要求優(yōu)質(zhì)輕巧近幾年來(lái),仿國(guó)際先進(jìn)材料的樣品,從理論研究到實(shí)際制作,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),先后解決高損耗介質(zhì)的合理匹配技術(shù),使材料達(dá)到高性能、寬頻帶、低厚度、優(yōu)質(zhì)量等要求。