一种电磁透波率自动测试方法
【专利摘要】本发明提供一种电磁透波率自动测试方法，基于自动化控制理论，通过计算机程序控制测试装置的极化旋转模块，使信号发射装置与接收装置同步旋转；控制方位旋转模块，使被测样品旋转到指定方位；自动将测得的频域数据转换为时域数据，计算时域门位置，并自动控制时域门的启用与关闭。采用上述方案，本发明实现了电磁波极化方式与入射角度的自动调节，实现了时域选通功能的自动控制，从而实现了不同极化方式、多入射角度下的自动校准与电磁透波率自动测试，本发明提高了测试过程的自动化程度和测试结果的准确度，节约了人力成本，提高了测试效率。
【专利说明】一种电磁透波率自动测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于透波率测试【技术领域】，尤其涉及的是一种电磁透波率自动测试方法。【背景技术】
[0002]材料的电磁透波率是指在相同条件下电磁波透过材料板的功率与电磁波透过自由空间的功率之比，是材料电磁特性的重要表征参数。电磁透波率的测试，随着介质材料在微波通信、卫星通信、导弹制导、电子对抗、雷达导航等领域的大量使用而具有越来越重要的意义。
[0003]电磁透波率的基本测试方法是:信号发射与接收设备分别连接发射天线与接收天线，发射天线与接收天线垂直于材料板安装，电磁波经发射天线激励后垂直入射到材料板，透射信号由接收天线接收并送入信号接收设备；电磁波经过材料板的透射功率与经过自由空间的透射功率之比就是被测材料板的电磁透波率。
[0004]进一步说明，材料的电磁透波率是指在相同条件下电磁波透过材料板的功率与电磁波透过自由空间的功率之比，分别测量放置材料样品时的透射功率Pa和空置时的透射功率pm，按公式一计算材料样品的透波率。
[0005]公式一:
【权利要求】
1.一种电磁透波率自动测试方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:连接测试仪器和测试装置；利用通用测试仪器提供的分布式组件对象模型接口，访问测试仪器应用程序；透波率专用测试装置提供RS232接口，PC程序通过该接口发送对应的控制命令，实现与测试装置的互通； 步骤2:调整极化方式；测试装置的极化旋转模块设置360°旋转，其中0°或360°、180度对应垂直极化，90°、270°度对应水平极化，PC程序发送包含角度参数的控制命令，实现水平极化与垂直极化的切换； 步骤3:设置仪器参数；通过分布式组件对象模型接口，访问测试仪器的对象，设置仪器的测量参数为S21，输出功率、中频带宽、起始频率、终止频率和测量点数，利用SingleO方法控制仪器进行一次测量； 步骤4:设置时域门；利用GetDataO方法读取仪器的测量数据，通过傅里叶变换将频域数据转换为时域数据，计算时域下最高电平的位置作为时域门的中心，门的宽度span=D/C，其中D为待测材料的宽度，c为光速，span的单位为ns，通过Gating属性设置时域门的中心和宽度，并使门使能； 步骤5:直通校准；不放置材料样品，通过RS232接口发送方位旋转模块达位指令，指令字中包含方位角度，利用SingleO方法，控制仪器进行一次S21参数测量并采集测量数据；利用上述方法控制方位旋转模块依次到达指定方位，直至当前方位等于终止入射角，在每个入射角步进的位置进行一次S21参数测量并作为当前角度下的校准数据Sa ； 步骤6:测量材料样品；放置材料样品，按照步骤5所述方法，测量各入射角下的S21参数，作为材料样品的测量数据Sm ； 步骤7:计算透波率；不同入射角下的透波率=相同入射角下的Sm_Sa。
2.如权利要求1所述的电磁透波率自动测试方法，其特征在于，所述步骤I中的测试装置包括主体框架、极化旋转单元、方位旋转单元、驱动总成四部分；所述主体框架呈“U”形，由玻璃钢材料压制拼接而成；所述极化旋转单元包含两套天线固定及旋转装置，所述两套天线固定及旋转装置分装于“U”形框架的两个顶端，所述两套天线固定及旋转装置侧面设有法兰组件，便于天线安装；所述方位旋转单元位于所述U”形框架的底端，方位旋转单元上表面固定材料支架，用于实现360°方位角电动调节；所述驱动总成集成在独立的控制器内，包括主控制板及伺服电机，通过控制总线驱动所述极化旋转单元与所述方位旋转单元，所述控制器提供RS232通信端口，并定义旋转单元选择、速度设置、角度设置、达位及停止程控命令。
3.如权利要求2所述的电磁透波率自动测试方法，其特征在于，所述步骤3中设置的仪器参数包括测量参数、输出功率、中频带宽、起始频率、终止频率和测量点数。
4.如权利要求3所述的电磁透波率自动测试方法，其特征在于，所述步骤5、步骤6中，电磁波入射角度的取值范围为0°?60°，测试装置方位旋转模块设置为顺时针或逆时针方向旋转，转动速度设置通过命令控制字设置。
【文档编号】G01N22/00GK103630556SQ201310634264
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】殷志军, 赵锐, 唐敬双, 张文涛, 金羲宸 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所