一种微波暗室静区反射电平的数据处理方法与流程

本发明属于微波暗室静区性能评估技术领域，特别涉及一种微波暗室静区反射电平的数据处理方法。

背景技术：

当电磁波入射到墙面、天棚、地面时，绝大部分电磁波被吸收，而透射、反射极少。微波也有光的某些特性，借助光学暗室的含义，故取名为微波暗室。在暗室内做天线、雷达等无线通讯产品和电子产品测试可以免受杂波干扰，提高被测设备的测试精度和效率。

微波暗室广泛应用于天线性能参数测试、射频半实物仿真试验、RCS性能测试等领域，当前对微波暗室的研究主要集中在以下几个方面：

1)微波暗室静区性能理论预测；

2)微波暗室空间布局设计；

3)微波暗室静区反射电平测试方法；

4)吸波材料性能及其布局设计；

以上研究内容，未涉及到对测试获得的数据如何进行处理以得到暗室静区的反射电平。且已有测试方法均采用“发射天线接信号源，接收天线接接收机”的模式，对于采用“矢量网络分析仪”的方法没有涉及。

技术实现要素：

发明目的：本发明提出一种新的宽带数据测试方法，并提供一种微波暗室静区反射电平的数据处理方法，由测试获得的数据计算得到反射电平，从而解决现有技术中单频点测试效率低下，以及现有技术中没有对测试获得的数据如何进行处理以得到暗室静区的反射电平的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种微波暗室静区反射电平的数据处理方法，所述处理方法的步骤包括：

S1，采用矢量网络分析仪搭建的测量系统测得宽频段条件下参考方向场强E_ref和待测方向场强E_freq，对每个频点均按照“角度-场强值”的格式对测试数据进行存储；

S2，测量得到接收天线随角度变化的方向图电平；

S3，对数据进行处理，计算得到反射电平R。

进一步，所述待测方向场强E_freq为待测行程线在水平、垂直、前后方向上的场强量。

进一步，所述步骤S1中对参考方向场强E_ref和待测方向场强E_freq的测量方法，其步骤包括：使用矢量网络分析仪的一个端口接至发射天线，另一个端口接入接收天线，再分别依次在宽频段条件下对参考方向场强E_ref和待测方向场强E_freq进行测量。

进一步，所述步骤S3中，对数据进行处理，计算得到反射电平R的具体操作步骤包括：

S31，将存储的测试数据E_ref和E_freq绘制曲线，初步确定最大驻波位置；

S32，使用差分程序求曲线E_freq的差分值；

S33，根据曲线E_freq的差分值判断出极大值和极小值位置，并存储；

S34，根据极大值位置点，绘制极大值包络线E_max；

S35，根据极小值位置点，绘制极小值包络线E_min；

S36，由极大值包络线与极小值包络线求得最大包络宽度，记为D，其中，D＝max{E_max-E_min}；

S37，求得最大包络宽度D对应的最大驻波位置点Φ_D；

S38，求得最大驻波位置点Φ_D处包络线的平均值E_aver；

S39，根据最大驻波位置点Φ_D处的平均值E_aver与参考方向场强E_ref，得到接收天线方向图电平A；

S310，根据反射电平公式计算得到反射电平R。

进一步，所述步骤S310中的反射电平公式如公式(1)所示：

其中，R为反射电平；E_r为传播到静区内部的合成反射波；E_d为传播到静区内部的直达波；A为接收天线方向图电平；B为合成信号最大值；C为合成信号最小值；D为曲线上的最大包络宽度。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)实现宽带扫频测试，可以大大提高测试效率；

2)提高数据处理的自动化程度，以及结果显示的可视化程度。

附图说明

图1是本发明的反射电平数据处理流程图；

图2是本发明的实施例的原始测试数据曲线；

图3是本发明的实施例的极值包络线；

图4是本发明的实施例的接收天线方向图电平。

具体实施方式

一种微波暗室静区反射电平的数据处理方法，所述处理方法的步骤包括：

S1，采用矢量网络分析仪搭建的测量系统测得宽频段条件下参考方向场强E_ref和待测方向场强E_freq，对每个频点均按照“角度-场强值”的格式对测试数据进行存储；

S2，测量得到接收天线随角度变化的方向图电平；

S3，对数据进行处理，计算得到反射电平R。

前述待测方向场强E_freq为待测行程线在水平、垂直、前后方向上的场强量。

前述步骤S1中对参考方向场强E_ref和待测方向场强E_freq的测量方法，其步骤包括：使用矢量网络分析仪的一个端口接至发射天线，另一个端口接入接收天线，再分别依次在宽频段条件下对参考方向场强E_ref和待测方向场强E_freq进行测量；可以一次性测量宽频带条件下的场强数据。

前述步骤S3中，对数据进行处理，计算得到反射电平R的具体操作步骤包括：

S31，将存储的测试数据E_ref和E_freq绘制曲线，初步确定最大驻波位置；

S32，使用差分程序求曲线E_freq的差分值；

S33，根据曲线E_freq的差分值判断出极大值和极小值位置，并存储；

S34，根据极大值位置点，绘制极大值包络线E_max；

S35，根据极小值位置点，绘制极小值包络线E_min；

S36，由极大值包络线与极小值包络线求得最大包络宽度D；

S37，求得最大包络宽度D对应的最大驻波位置点Φ_D；

S38，求得最大驻波位置点Φ_D处包络线的平均值E_aver；

S39，根据最大驻波位置点Φ_D处的平均值E_aver与参考方向场强E_ref，得到接收天线方向图电平A；

S310，根据反射电平公式计算得到反射电平R。

前述步骤S36中，D＝max{E_max-E_min}；

前述步骤S310中的反射电平公式如公式(1)所示：

其中，R为反射电平；E_r为传播到静区内部的合成反射波；E_d为传播到静区内部的直达波；A为接收天线方向图电平；B为合成信号最大值；C为合成信号最小值；D为曲线上的最大包络宽度。

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，为本发明的反射电平数据处理流程图；

实施例一；在某微波暗室内，测得其中一个频点随角度变化的场强值如下表所示。

表1场强测试值

表1中原始测试数据曲线如图2所示。

采用如图1所示的数据处理流程，得到包络线如图3所示，据此得到最大包络宽度D＝0.95dB；

测量得到接收天线的方向图电平如图4所示；

根据D所处位置，结合图4，求得A＝-39.46dB；

根据公式(1)，求得R＝-64.71dB，这与理论预测值相吻合，从而验证了程序的正确性和可行性。

因此，本专利可以方便地实现对测试数据的处理以获得静区反射电平，且计算结果能够实现可视化。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。