探头极化旋转装置及电磁场采样系统的制作方法

本实用新型涉及一种电磁场采样设备，更具体地说，是涉及一种探头极化旋转装置及电磁场采样系统。

背景技术：

近场测量是伴随着网络分析和接收探头进行的，在传统的近场测量系统中，待测量填写通常保持固定，使探头围绕它旋转，从而得到不同的平面、柱面、球面的场图。在球面场中对于电磁波常常以两个相互垂直的极化分量来E_theta、E_phi表示；在平面场中常以 E_x、E_y表示；在柱面场常以E_z、E_phi表示。

因为需要对电磁场中的两个分量进行测量，为了描述目标电磁场，往往采用电场探头在空间对电磁波进行接收，采样相关的数据并输送到计算机进行分析和结果显示。最常规的做法就是采用单个双极化探头对电磁场进行检测、采样，工作原理可以参照公布号为 CN103941106A的中国实用新型专利所公开的电磁场近场扫描装置与扫描方法，这种测量方式存在的问题是，如果电磁场比较大、需要采集的点比较多，整个采集速度就很慢。

另外，极化探头是由铜—硫酸铜参比电极和与之围绕的碳钢钢盘及盐桥组成，这就导致哪怕电场探头的同一个极化中，不同的部位其组成成分也会有一定的偏差，如果电场探头是双极化探头，两个极化之间存在组成成分的差异就会更大，即双极化探头两个极化本身存在性能、参数上的差异，导致采用双极化探头采样两个极化存在较大的差别，使得测量结果并非十分精确。

技术实现要素：

本实用新型的目的一在于提供一种探头极化旋转装置，可以采用一个极化完成电磁场的水平、垂直两个分量的测量，同时提高采样精度。

一种探头极化旋转装置，基于采用单极化探头完成电磁场的水平、垂直两个分量的测量，包括动力单元，用于提供旋转动力；单极化探头，至少设置两个，且初始极化设置方向相同；传动单元，用于将动力单元提供的力作用到单极化探头，使每个单极化探头完成极化的同步旋转。

通过采用上述技术方案，将传统的单个双极化探头，更改为多个单极化探头，可以同时在多个采样点进行其中一个分量的采样测量，同时增设的动力单元和传动单元的配合动作，同步驱动所有单极化探头旋转90°，完成另一个分量的采样测量，同时，因为是一个极化在一个采样点完成两个分量的测量，那么这两个分量在同一点上的测量结果就不存在误差，提高了采样精度。

优选的，所述传动单元包括依次联动连接的动力连接件、传动件、探头支架、探头连接件，动力连接件与动力单元联动连接，探头连接件与单极化探头联动连接。

通过采用上述技术方案，进一步细化了传动单元的组成构件和各个构件之间的连接关系，采样尽可能少的构件完成可靠的同步传动。

优选的，所述传动件为直杆，所述若干单极化探头沿直杆的轴向方向呈直线型分布。

通过采用上述技术方案，适用于呈线性分布的多探头测试工作，主要用于平面场或柱面场中对电磁波的两个相互垂直的极化分量的检测、采集。

优选的，所述传动件为弧形杆，所述若干单极化探头沿弧形杆的弯曲轨道上呈弧度型分布。

通过采用上述技术方案，适用于呈一定弧度分布的多探头测试工作，主要用于球面场中对电磁波的两个相互垂直的极化分量的检测、采集。

优选的，所述动力单元为旋转驱动电机。

通过采用上述技术方案，可以产生选择动力的结构很多，选取驱动电机主要是基于市场采购的容易程度以及节约成本考量。

优选的，所述单极化探头设置为4-8个。

通过采用上述技术方案，如果单极化探头只有两三个，那么采样点不够多，采样到的数据不够全面，而如果单极化探头过多，在一个传动单元中容易产生振动，同时各个单极化探头之间会存在一定的电磁波影响，从而导致检测结果不准确，因而4-8个单极化探头是相对合理的数值设置。

本实用新型的目的二在于提供一种电磁场采样系统，具备多个可同步旋转的单极化探头，可以快速完成电磁场的水平、垂直两个分量的测量，同时提高采样结果的精度。

一种电磁场采样系统，包括底座、固定设置在底座上的左右导轨和两个相互平行的前后导轨，所述左右导轨的两端分别固定在两个前后导轨上并可沿前后导轨进行前后滑移，带有本实用新型技术方案中记载的探头极化旋转装置，所述探头极化旋转装置整体地设置在左右导轨上并可沿左右导轨左右滑动。

通过采用上述技术方案，探头极化旋转装置可以整体地沿左右导轨左右滑移、沿前后导轨前后滑移，在整个电磁场中能够完成多点采样、全面采样，确保采样结果更符合电磁场的实际情况，同时，因为采用的探头为多个可同步旋转的单极化探头，因此可以快速完成电磁场的水平、垂直两个分量的测量，提高采样结果的精度。

综上所述，本实用新型提高的探头极化旋转装置、电磁场采样系统以及在目标电磁场检测中使用多个单极化探头进行采样的方法，均是为了最终在目标电磁场检测中的采样结果更精确、同时还能够提高采样速度。

附图说明

图1为实施例1的结构简图；

图2为实施例2的结构简图；

图3为实施例3的结构示意图一，主要用于体现电磁场采样系统于目标电磁场中的结构示意图；

图4为实施例3的结构示意图二，主要用于体现电磁场采样系统中各部件的连接结构；

图5为实施例4的结构示意图一，主要用于体现电磁场采样系统于目标电磁场中的结构示意图；

图6为实施例4的结构示意图二，主要用于体现电磁场采样系统中各部件的连接结构；

图7为实施例4的结构示意图三，主要用于体现电磁场采样系统中各部件的连接结构，此时单极化探头处于垂直分量测量状态。

1、动力单元；2、单极化探头；3、传动单元；31、动力连接件；32、传动件；321、第一弧形齿条轨道；322、第二弧形齿条轨道；33、探头支架；331、外齿；34、探头连接件；4、底座；5、左右导轨；51、左右轨道；6、前后导轨；61、前后轨道；62、前后驱动电机； 63、主动轮；64、从动轮；65、传动带；7、支架；71、支架齿条；81、左右驱动电机；82、第二齿轮。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种探头极化旋转装置，基于采用单极化探头2完成电磁场的水平、垂直两个分量的测量，包括动力单元1(本实用新型采用旋转驱动电机)，用于提供旋转动力；单极化探头2，设置4-8个，且初始极化设置方向均相同；传动单元3，用于将动力单元1提供的力作用到单极化探头2，使每个单极化探头2完成极化的同步旋转。传动单元3包括依次联动连接的动力连接件31、传动件32、探头支架33、探头连接件34，动力连接件31与动力单元1联动连接，探头连接件34与单极化探头2联动连接。所述传动件32为直杆，所述若干单极化探头2沿直杆的轴向方向呈直线型分布，主要用于平面场或柱面场中对电磁波的两个相互垂直的极化分量的检测、采集。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同的是，所述传动件32为弧形杆，所述若干单极化探头2沿弧形杆的弯曲轨道上呈弧度型分布，主要用于球面场中对电磁波的两个相互垂直的极化分量的检测、采集。

实施例3

如图3、4所示，电磁场采样系统，包括底座(可以是整个封闭暗室，也可以是仅仅至于安置内的一个基座)、固定设置在底座上的左右导轨5和两个相互平行的前后导轨6，所述左右导轨5的两端分别固定在两个前后导轨6上，实施例1中记载的探头极化旋转装置，所述探头极化旋转装置整体地设置在左右导轨5上并可沿左右导轨5左右滑动。

其中，左右导轨5沿前后导轨6进行前后滑移的具体结构为：

两个前后导轨6分别设置在左右导轨5的两端，且前后导轨6的顶部设置有沿着前后方向设置的前后轨道61，为了提供滑移动力，在前后轨道61上的其中一端固定有前后驱动电机62，电机轴一端联动连接主动轮63，在前后轨道61的另一端设置有从动轮64，主动63轮和从动轮64之间通过传动带65连接，左右导轨5的端部与传动带65联动连接。

当然，也可以将上述前后滑移的实现结构中的带传动更改为齿轮齿条传动、滚珠丝杆传动、或气缸驱动。

其中，探头极化旋转装置整体地设置在左右导轨5上的具体结构为：

作为动力单元1的旋转驱动电机架设在一支架7上，同时传动单元2也整体地设置在支架7 上，动力连接件31为第一齿轮，探头支架33与探头连接件34固定连接(可设置为一体)，且探头支架33设置有外齿331，传动件32为一传动板且带有与动力连接件31啮合传动的第一弧形齿条轨道321、与探头支架33啮合传动的第二弧形齿条轨道322。其中，左右导轨 5设有中空的左右轨道51，支架7滑移连接于左右轨道51中，支架7的顶部设置有支架齿条71，左右导轨5上安装有左右驱动电机81，左右驱动电机81上联动连接有第二齿轮82，第二齿轮82和支架齿条71联动连接实现左右滑移。

当然，也可以将上述左右滑移的实现结构中的齿轮齿条传动更改为带传动、滚珠丝杆传动、或气缸驱动。

实施例4

如图5、6、7所示，与实施例3不同的是，采用的为实施例2中记载的探头极化旋转装置。

实施例5

与实施例3或4不同的是，探头极化旋转装置设置在左右导轨5上时，不与左右导轨5平行，而是垂直于左右导轨5，即是与前后导轨6平行(此实施例图中未示出)。

本实用新型的具体采样过程为：

步骤一、将该系统放置于目标电磁场中；

步骤二、在电磁场的初始位置，同步启用每个单极化探头2进行其中一个分量的采样，

步骤三、同步旋转电磁场采样系统中的多个单极化探头2进行另一个分量的采样；

步骤四、沿着左右导轨5或/和前后导轨6移动设定距离，然后依次重复步骤二和步骤三。