刘 潇，吴艳丽，秦 瑶，孟东林，黄 攀

（1.中国计量科学研究院，北京 100029；2.河南工业大学 信息科学与工程学院，河南 郑州 450000）

1 引言

环天线是将空间磁场转变成导波中信号的转换装置，随着智能电网和电力线通信技术的发展，环天线越来越广泛地用于空间中辐射磁场强度的测量。国家标准GB／T 6113.104—2016规定了用于测量频率范围9 kHz～30 MHz磁场的环天线［1］。

天线系数是环天线的关键参数。磁场天线系数FaH定义为垂直于环天线所围区域的入射磁场分量的强度与天线所连规定负载上产生电压的比值，单位是dB（Ω－1m－1）。换言之，环天线磁场天线系数FaH和环天线测量电压V（dB值）相加即可得到待测空间位置的辐射磁场强度H。因此对于环天线的使用来说，需要已知其天线系数，而天线系数需要经过校准得到。

针对9 kHz～30 MHz频段环天线校准，主要方法是横电磁波（transverse electromagnetic wave，TEM）室法，这是CISPR 16-1-6：2017中给出的方法［2］。目前在国家计量院中，英国国家物理实验室（NPL）和中国计量科学研究院（NIM）采取这种方法。该方法优点是TEM室产生的场在指定中心位置可以计算，但这种方法可以校准的最大环天线尺寸受限于TEM室尺寸，待测环天线最大直径不大于TEM室半高的三分之二。在辐射磁场测量中，常用环天线的直径不大于0.6 m，因此选用的TEM室最小半高应为0.9 m。第2种方法是三天线法［3］，日本国家计量院（NMIJ）采用三天线法。三天线法是一种天线系数测量的绝对方法，不需要标准天线或者标准场地，但是需要使用三个环天线两两组对分别测量。三天线法的优点是不需要任何参考标准，但是校准需要额外两个配对天线，过程稍复杂，所需时间较长。……