一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板的制作方法

文档序号:15826400发布日期:2018-11-02 23:47阅读:244来源:国知局

本发明涉及电磁测量技术领域,尤其涉及一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板。

背景技术

用于紧缩场暗室测试的反射面板是一种将馈源发射的电磁波在近距离转化为近似均匀平面波的装置。作为紧缩场的核心组成部分,反射面板在特定频段下的电磁性能直接决定了紧缩场测试结果的准确性。

目前,理想的测试状态是由位于焦点位置的馈源发射出的各向射线,经过传统的反射面板不同位置反射后,其到达测试区域电磁波的等相位面为平面。但是,上述等相位面为平面的结论是在“馈源各向射线到达反射面相位值满足平面波要求,且反射面板的形状为理想旋转抛物面”的前提下得到的。在实际应用中,由于馈源等相位面上各点并非严格满足所要求的平面波照射规律,且传统的反射面板在实际加工及安装调试中存在一定的误差,达不到严格理想旋转抛物面的要求,从而导致到达测试区域的电磁波相位与理想平面波相比存在较大偏差,严重影响最终测试结果的精度。

因此,针对以上不足,需要提供一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板,能够补偿到达测试区域的电磁波相位的偏差。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,馈源发射出的射线经过传统的反射面板反射后,到达测试区域的电磁波的相位与理想平面波相比存在较大偏差,针对现有技术中的缺陷,提供一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板。

第一方面,本发明实施例提供了一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板,包括:反射面板基底层、反射面板金属层、均匀介质层和多个无源单元结构;

所述反射面板金属层铺覆在所述反射面板基底层的表面;

所述均匀介质层铺覆在所述反射面板金属层的表面;

所述多个无源单元结构铺覆在所述均匀介质层表面。

优选地,

设定在所述相位补偿反射面板中心位置的所述无源单元结构为参考单元,在预先确定的频率f下,所述相位补偿反射面板上的第n个所述无源单元结构的理论相位值与所述参考单元的实际反射相位值满足以下公式:

其中,表征在预先确定的频率f下第n个所述无源单元结构的理论相位值,f表征预先确定的频率,c表征预先确定的自由空间的波速,rn表征馈源相位中心到第n个所述无源单元结构的射线距离,r0表征馈源相位中心到所述参考单元的射线距离,xn表征所述相位补偿反射面板上的第n个所述无源单元结构到所述参考单元的距离,θb表征反射波束的反射角度,表征在预先确定的频率f下参考单元的实际反射相位值。

优选地,所述无源单元结构的材质为金属材质。

优选地,所述均匀介质层的材质为聚四氟乙烯。

优选地,所述无源单元结构的厚度为[0.3mm,0.7mm]。

优选地,每一个所述无源单元结构,包括:第一部件和第二部件,其中,所述第一部件的形状为矩形,所述第二部件的形状为l型,第一部件与第二部件的一端平滑相连。

优选地,每一个所述无源单元结构,包括:第三部件和第四部件,其中,所述第三部件和所述第四部件的形状均为条形,所述第三部件和所述第四部件十字交叉平滑相连。

优选地,每一个所述无源单元结构,包括:第五部件和第六部件,其中,所述第五部件和第六部件的形状均为环形,所述第六部件位于所述第五部件的环形内形成同心圆状。

优选地,每一个所述无源单元结构,包括:第七部件和四个第八部件,其中,第七部件和第八部件的形状均为正方形,所述第七部件的四个角分别与四个所述第八部件中的任意一个角平滑相连。

优选地,所述反射面板基底层的材质包括:金属材质。

在本发明实施例中,在起支撑作用的反射面板基底层的表面铺覆反射面板金属层,可以通过反射面板金属层将馈源发射出的各向电磁波射线反射到测试区域,而为了避免到达测试区域的电磁波相位与理想平面波相比存在较大偏差,需要在反射面板金属层表面铺覆均匀介质层,以使将多个无源单元结构铺覆在均匀介质层表面,而铺覆无源单元结构可以改变反射面板金属层的表面结构,从而实现补偿到达测试区域的电磁波的相位的目的。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板的侧视图;

图2是本发明一实施例提供的一种无源单元结构的结构示意图;

图3是本发明一实施例提供的一种无源单元结构的结构示意图;

图4是本发明一实施例提供的一种无源单元结构的结构示意图;

图5是本发明一实施例提供的一种无源单元结构的结构示意图;

图6是本发明一实施例提供的一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板的侧视图;

图7是本发明一实施例提供的一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板的主视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示,本发明实施例提供的一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板,包括:反射面板基底层101、反射面板金属层102、均匀介质层103和多个无源单元结构104;

所述反射面板金属层102铺覆在所述反射面板基底层101的表面;

所述均匀介质层103铺覆在所述反射面板金属层102的表面;

所述多个无源单元结构104铺覆在所述均匀介质层103表面。

在本发明实施例中,在起支撑作用的反射面板基底层的表面铺覆反射面板金属层,可以通过反射面板金属层将馈源发射出的各向电磁波射线反射到测试区域,而为了避免到达测试区域的电磁波相位与理想平面波相比存在较大偏差,需要在反射面板金属层表面铺覆均匀介质层,以使将多个无源单元结构铺覆在均匀介质层表面,而铺覆无源单元结构可以改变反射面板金属层的表面结构,从而实现补偿到达测试区域的电磁波的相位的目的。

可以理解的是,无源单元结构的数量是与实际需求直接相关的(例如,反射面板的大小,焦距长短等),因此无源单元结构的数量需要根据实际情况而定。

需要说明的是,反射面板金属层的材质可以是铝材、合金。但是,为了避免铺覆在反射面板基底层表面的反射面板金属层过多或过厚,而导致反射面板基底层容易发生形变,反射面板金属层的最佳材质可以是材质轻便的铝材。

实施例二

在本发明一实施例中,设定在所述相位补偿反射面板中心位置的所述无源单元结构为参考单元,在预先确定的频率f下,所述相位补偿反射面板上的第n个所述无源单元结构的理论相位值与所述参考单元的实际反射相位值满足以下公式:

其中,表征在预先确定的频率f下第n个所述无源单元结构的理论相位值,f表征预先确定的频率,c表征预先确定的自由空间的波速,rn表征馈源相位中心到第n个所述无源单元结构的射线距离,r0表征馈源相位中心到所述参考单元的射线距离,xn表征所述相位补偿反射面板上的第n个所述无源单元结构到所述参考单元的距离,θb表征反射波束的反射角度,表征在预先确定的频率f下参考单元的实际反射相位值。

在本发明实施例中,依据现有的馈源形式,如较窄频段,可以确定馈源等相位面到达相位补偿反射面板表面的相位分布,而根据确定的相位分布即可确定相位均值位置为参考单元位置,即确定相位补偿反射面板中心位置的无源单元结构为参考单元,再根据实际需求可以确定出相位补偿反射面板上除参考单元外的其他无源单元结构的理论相位值,以及参考单元在频率f为较窄频段下的实际反射相位值,并且由于频率f为已知的较窄频段,c为已知的波速,因此可以确定出相位补偿反射面板上第n个无源单元结构的位置,在确定出的位置上放置特定结构无源单元结构即可通过无源单元结构实现补偿到达测试区域的电磁波的相位,进而提高最终测试结果的精度。

需要说明的是,上述公式中的频率f为较窄频段。

实施例三

在本发明一实施例中,所述无源单元结构的材质为金属材质。

在本发明实施例中,通过在均匀介质层表面加载多个材质为金属材质的无源单元结构,能够通过各个金属材质的无源单元结构对电磁波在空间传输过程中产生的不理想性进行相位补偿,实现缩小到达测试区域的电磁波的相位的目的,从而提高最终测试结果的精度。

可以理解的是,无源单元结构的金属材质可以是铁材、铜材、铝材、合金。

实施例四

在本发明一实施例中,所述均匀介质层的材质为聚四氟乙烯。

在本发明实施例中,利用聚四氟乙烯制成的均匀介质层,不仅具有抗酸、抗碱、耐腐蚀的特点,还具有耐高低温、耐气候等特点,可以使相位补偿反射面板的均匀介质层有最佳的老化寿命,并且聚四氟乙烯还具有低摩擦系数,可以使得均匀介质层具有光滑的表面,不仅利于无源单元结构的铺覆,还有利于相位补偿反射面板的清理。

需要说明的是,均匀介质层的材料还可以是其他常规微带结构材料。

实施例五

在本发明一实施例中,所述无源单元结构的厚度为[0.3mm,0.7mm]。

在本发明实施例中,为了避免由于无源单元结构过薄而不能更好的对电磁波的相位进行补偿,同时也为了避免无源单元结构厚度过厚而导致相位补偿反射面板容易产生形变,因此,无源单元结构的厚度范围为[0.3mm,0.7mm]。

需要说明的是,无源单元结构的厚度可以是0.3mm、0.5mm、0.7mm,而0.5mm为无源单元结构的最佳厚度值。

实施例六

为了更好地对电磁波的相位进行补偿,如图2所示,在本发明一实施例中,每一个所述无源单元结构,包括:第一部件201和第二部件202,其中,所述第一部件201的形状为矩形,所述第二部件202的形状为l型,第一部件与第二部件的一端平滑相连。

在本发明实施例中,无源单元结构可以是由呈矩形状的第一部件和呈l型形状第二部件组成,即通过呈l型形状的第二部件的一端与呈矩形形状的长边端平滑相连所构成,以使通过矩形形状的第一部件和呈l型形状的第二部件,实现补偿到达测试区域的电磁波的相位,进而提高最终测试结果的精度的目的。

实施例七

为了更好地对电磁波的相位进行补偿,如图3所示,在本发明一实施例中,每一个所述无源单元结构,包括:第三部件301和第四部件302,其中,所述第三部件301和所述第四部件302的形状均为条形,所述第三部件301和所述第四部件302十字交叉平滑相连。

在本发明实施例中,无源单元结构可以是由均呈条形状第三部件和第四部件十字交叉平滑相连所构成,将由第三部件和第四部件构成的无源单元结构,加载到均匀介质层上预先确定的位置上,既可以通过无源单元结构对电磁波在空间传输过程中产生的不理想的相位进行补偿,进而实现提高最终测试结果精度的目的。

实施例八

为了更好地对电磁波的相位进行补偿,如图4所示,在本发明一实施例中,每一个所述无源单元结构,包括:第五部件401和第六部件402,其中,所述第五部件401和第六部件402的形状均为环形,所述第六部件402位于所述第五部件401的环形内形成同心圆状。

在本发明实施例中,无源单元结构可以是由形状均为环形,且第六部件位于第五部件的环形内所构成同心圆状,与传结构形式的反射面板相比,加载同心圆状的无源单元结构的相位补偿反射面板可以在一定的频率范围内,对达到测试区域的电磁波的相位进行补偿,进而提高最终测试结果的精度。

实施例九

为了更好地对电磁波的相位进行补偿,如图5所示,在本发明一实施例中,每一个所述无源单元结构,包括:第七部件501和四个第八部件502,其中,第七部件501和第八部件502的形状均为正方形,所述第七部件501的四个角分别与四个所述第八部件502中的任意一个角平滑相连。

在本发明实施例中,在均匀介质层表面加载,由形状均为正方形,且第七部件的四个角分别与四个第八部件中的任意角平滑相连所构成的无源单元结构,可以对反射面板基底层、反射面板金属层和均匀介质层介质层一定的结构调整,进而补偿到达测试区域电磁波的相位,实现提高最终测试结果精度的目的。

需要说明的是,无源单元结构的形状可以是实施例六、实施例七、实施例八和实施例九中的形状,但是不限于实施例中所示出的形状,无源单元结构的形状还可以根据实际需求是其他任意形状。

实施例十

在本发明一实施例中,所述反射面板基底层的材质包括:金属材质。

在本发明实施例中,为了使反射面板基底层可以更好地支撑相位补偿反射面板,所以反射面板基底层的材质需要是具有一定应力支撑作用的材质,例如合金、钢材。

需要说明的是,反射面板基底层的材质还可以是具有良好的强度的碳/碳复合材料。

基于图1所示的一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板,如图6所示,以材质为合金的反射面板基底层,材质为铝材的反射面板金属层,材质为聚四氟乙烯的均匀介质层,材质为铁材无源结构单元为例,对本发明提供的一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板601进行详细描述,另外,图6中还示出了馈源602、馈源602发射的电磁波射线603、测试区域604,包括:

相位补偿反射面板601由反射面板基底层101、反射面板金属层102、均匀介质层103和无源单元结构104构成。

铝材材质的反射面板金属层102铺覆在合金材质的反射面板基底层101的表面。

具体地,将用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板的反射面板基底层的材质选用合金,不仅可以使反射面板基底层起到很好的支撑作用,还可以使得反射面板基底层具有很好的耐用性。而铝材材质的反射面板金属层不仅可以满足反射面板金属层反射馈源发射的各向电磁波射线的要求,还有利于减轻相位补偿反射面板的自重。

聚四氟乙烯材质的均匀介质层103铺覆在反射面板金属层102的表面。

在均匀介质层103表面加载多个铁材材质的无源单元结构104。

具体地,在反射面板金属层的表面均匀的铺覆均匀介质层,可以使得无源单元结构的铺覆在均匀介质层上,在馈源各向射线到达反射面相位值不满足平面波要求,以及反射面板基底层和反射面板金属层在实际加工及安装调试中存在误差的情况下,通过无源单元结构对电磁波在空间传输过程中产生的不理想相位进行补偿,继而实现达到提高测试区域内测试精度的目的。

而铁材材质的无源单元结构,便于在均匀介质层上的铺覆。

如图7所示,为一种用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板的主视图,示出了用于紧缩场暗室测试的相位补偿反射面板的反射面701,相位补偿反射面板中的无源单元结构702,另外图7中还示出了馈源703。需要说明的是,图7仅为相位补偿反射面板的示意图,图中无源单元结构的排布及形状,不代表相位补偿反射面板的最终结构及布局。

综上所述,本发明各个实施例至少具有如下有益效果:

1、在本发明一实施例中,在起支撑作用的反射面板基底层的表面铺覆反射面板金属层,可以通过反射面板金属层将馈源发射出的各向电磁波射线反射到测试区域,而为了避免到达测试区域的电磁波相位与理想平面波相比存在较大偏差,需要在反射面板金属层表面铺覆均匀介质层,以使将多个无源单元结构铺覆在均匀介质层表面,而铺覆无源单元结构可以改变反射面板金属层的表面结构,从而实现补偿到达测试区域的电磁波的相位的目的。

2、在本发明一实施例中,依据现有的馈源形式,如较窄频段,可以确定馈源等相位面到达相位补偿反射面板表面的相位分布,而根据确定的相位分布即可确定相位均值位置为参考单元位置,即确定相位补偿反射面板中心位置的无源单元结构为参考单元,再根据实际需求可以确定出相位补偿反射面板上除参考单元外的其他无源单元结构的理论相位值,以及参考单元在频率f为较窄频段下的实际反射相位值,并且由于频率f为已知的较窄频段,c为已知的波速,因此可以确定出相位补偿反射面板上第n个无源单元结构的位置,在确定出的位置上放置特定结构无源单元结构即可通过无源单元结构实现补偿到达测试区域的电磁波的相位,进而提高最终测试结果的精度。

3、在本发明一实施例中,通过在均匀介质层表面加载多个材质为金属材质的无源单元结构,能够通过各个金属材质的无源单元结构对电磁波在空间传输过程中产生的不理想性进行相位补偿,实现缩小到达测试区域的电磁波的相位的目的,从而提高最终测试结果的精度。

4、在本发明一实施例中,利用聚四氟乙烯制成的均匀介质层,不仅具有抗酸、抗碱、耐腐蚀的特点,还具有耐高低温、耐气候等特点,可以使相位补偿反射面板的均匀介质层有最佳的老化寿命,并且聚四氟乙烯还具有低摩擦系数,可以使得均匀介质层具有光滑的表面,不仅利于无源单元结构的铺覆,还有利于相位补偿反射面板的清理。

5、在本发明一实施例中,为了避免由于无源单元结构过薄而不能更好的对电磁波的相位进行补偿,同时也为了避免无源单元结构厚度过厚而导致相位补偿反射面板容易产生形变,因此,无源单元结构的厚度范围为[0.3mm,0.7mm]。

6、在本发明一实施例中,无源单元结构可以是由呈矩形状的第一部件和呈l型形状第二部件组成,即通过呈l型形状的第二部件的一端与呈矩形形状的长边端平滑相连所构成,以使通过矩形形状的第一部件和呈l型形状的第二部件,实现补偿到达测试区域的电磁波的相位,进而提高最终测试结果的精度的目的。

7、在本发明一实施例中,无源单元结构可以是由均呈条形状第三部件和第四部件十字交叉平滑相连所构成,将由第三部件和第四部件构成的无源单元结构,加载到均匀介质层上预先确定的位置上,既可以通过无源单元结构对电磁波在空间传输过程中产生的不理想的相位进行补偿,进而实现提高最终测试结果精度的目的。

8、在本发明一实施例中,无源单元结构可以是由形状均为环形,且第六部件位于第五部件的环形内所构成同心圆状,与传结构形式的反射面板相比,加载同心圆状的无源单元结构的相位补偿反射面板可以在一定的频率范围内,对达到测试区域的电磁波的相位进行补偿,进而提高最终测试结果的精度。

9、在本发明一实施例中,在均匀介质层表面加载,由形状均为正方形,且第七部件的四个角分别与四个第八部件中的任意角平滑相连所构成的无源单元结构,可以对反射面板基底层、反射面板金属层和均匀介质层介质层一定的结构调整,进而补偿到达测试区域电磁波的相位,实现提高最终测试结果精度的目的。

10、在本发明一实施例中,为了使反射面板基底层可以更好地支撑相位补偿反射面板,所以反射面板基底层的材质需要是具有一定应力支撑作用的材质,例如合金、钢材。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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