專利名稱：一種毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種后向電壓反射系數(shù)的測量方法，特別是一種毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量方法。
背景技術(shù)：
在國際上，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院、俄羅斯全俄物理和無線電技術(shù)測量科學(xué)研究院在毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)測量研究方面處于領(lǐng)先地位。他們所使用的測量原理均是基于雷達(dá)原理中的弗里斯公式。所使用的測量方法是利用增益精確已知的天線，使用移動(dòng)待測黑體的空間駐波法測量出被測黑體的反射量，然后計(jì)算出被測黑體的后向電壓反射系數(shù)。此種方法需要精確已知天線的增益，在近場測量時(shí)還需要知道天線的近場增益修正因子和相位中心等電氣參數(shù)，但在很多情況下精確測量這些參數(shù)是非常復(fù)雜和耗時(shí)的， 因此限制了這種方法的應(yīng)用范圍。在國外，天線增益、近場增益修正因子和相位中心等參數(shù)的測量費(fèi)用也比較昂貴。此外，我國目前的天線測試精度尚無法在寬頻帶內(nèi)滿足毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)測量要求，因此也限制了上述方法在我國的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量方法，解決現(xiàn)有常規(guī)測量方法難以準(zhǔn)確測量毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的問題。一種毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量方法的具體步驟為 第一步搭建毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)測量系統(tǒng)
測量系統(tǒng)包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、天線支架、天線、吸波材料、直滑軌、被測目標(biāo)支架、待測毫米波黑體、光學(xué)平臺(tái)、金屬平板。光學(xué)平臺(tái)平置于地面上，吸波材料鋪置于光學(xué)平臺(tái)上面。天線支架置于光學(xué)平臺(tái)的左側(cè)。天線置于天線支架上部。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的一個(gè)端口與天線的饋電端口相連。直滑軌置于光學(xué)平臺(tái)的右側(cè)，直滑軌的運(yùn)動(dòng)方向與天線軸線平行。被測目標(biāo)支架置于直滑軌上部，待測毫米波黑體和金屬平板依次固定在被測目標(biāo)支架上面。第二步矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)
首先將待測黑體用螺釘或夾具固定在被測目標(biāo)支架之上，然后將帶有黑體的被測目標(biāo)支架置于直滑軌之上，并用螺釘固定。天線與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的任意一個(gè)端口相連，天線軸線位于毫米波黑體的中心法線方向。在測試過程中，天線的IOdB寬度的主波束的照射區(qū)域位于待測毫米波黑體表面之內(nèi)。沿直滑軌前后移動(dòng)安裝有被測毫米波黑體的待測目標(biāo)支架，毫米波黑體移動(dòng)的距離大于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀工作波長的一半，毫米波黑體移動(dòng)距離大于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的5個(gè)工作波長。測量此時(shí)天線口面到被測毫米波黑體的距離。然后根據(jù)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀顯示的反射數(shù)值用公式(1)計(jì)算過程參數(shù)a。公式(1)中，
權(quán)利要求
1. 一種毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量方法，其特征在于該方法的具體步驟為 第一步搭建毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)、天線支架(2)、天線(3)、吸波材料(4)、直滑軌 (5)、被測目標(biāo)支架(6)、待測毫米波黑體(7)、光學(xué)平臺(tái)(8)、金屬平板(9);光學(xué)平臺(tái)(8)平置于地面上，吸波材料(4)鋪置于光學(xué)平臺(tái)(8)上面；天線支架(2)置于光學(xué)平臺(tái)(8)的左側(cè)；天線(3)置于天線支架(2)上部；矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)的一個(gè)端口與天線(3)的饋電端口相連；直滑軌(5)置于光學(xué)平臺(tái)(8)的右側(cè)，直滑軌(5)的運(yùn)動(dòng)方向與天線(3)軸線平行；被測目標(biāo)支架(6)置于直滑軌(5)上部，待測毫米波黑體(7)和金屬平板(9)依次固定在被測目標(biāo)支架(6)上面；第二步矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)測量毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)首先將待測黑體用螺釘或夾具固定在被測目標(biāo)支架(6)之上，然后將帶有黑體的被測目標(biāo)支架(6)置于直滑軌(5)之上，并用螺釘固定；天線(3)與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)的任意一個(gè)端口相連，天線(3)軸線位于毫米波黑體的中心法線方向；在測試過程中，天線(3)的 IOdB寬度的主波束的照射區(qū)域位于待測毫米波黑體(7)表面之內(nèi)；沿直滑軌(5)前后移動(dòng)安裝有被測毫米波黑體的待測目標(biāo)支架，毫米波黑體移動(dòng)的距離大于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1) 工作波長的一半，毫米波黑體移動(dòng)距離大于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)的5個(gè)工作波長；測量此時(shí)天線(3) 口面到被測毫米波黑體的距離；然后根據(jù)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)顯示的反射數(shù)值用公式(1)計(jì)算過程參數(shù)a; |Γ| ±lr| . 公式α)中，『I·和|Γ|·分別代表被測毫米波黑體每移動(dòng)半個(gè)工作波長距離時(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀測量得到的反射量模值的最大值和最小值；若Klraax與Irliniii之和不隨天線(3) 口面到被測毫米波黑體之間的距離變化，則公式(1)取負(fù)號(hào)；若Κ 目與之差不隨天線(3)口面到被測毫米波黑體之間的距離變化，則公式(1)取正號(hào)；將待測毫米波黑體(7)從被測目標(biāo)支架(6)上取下，并將具有鏡面效果的金屬平板(9) 安裝到被測目標(biāo)支架(6)上；金屬平板(9)的面積大于被測毫米波黑體的最大投影面積 ’沿直滑軌(5)前后移動(dòng)安裝有金屬平板(9)的待測目標(biāo)支架，金屬平板(9)移動(dòng)的距離大于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)工作波長的一半，金屬平板(9)移動(dòng)距離大于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)的5個(gè)工作波長；金屬平板(9)的移動(dòng)距離與測量毫米波黑體時(shí)的移動(dòng)距離相同；然后根據(jù)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)顯示的反射數(shù)值利用公式(2)計(jì)算過程參數(shù)b ； Iri 士 |Γ丨. 公式(2)中，分別代表金屬平板(9)每移動(dòng)半個(gè)工作波長距離時(shí)網(wǎng)絡(luò)分析儀測量得到的反射量模值的最大值和最小值；若『|_與之和不隨天線(3) 口面到金屬平板(9)之間的距離變化，則公式(2)取負(fù)號(hào)；若『|_與|Γ|_之差不隨天線(3) 口面到金屬平板(9)之間的距離變化，則公式(2)取正號(hào)； 第三步確定毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)利用公式(1)和(2)得到的過程參數(shù)a與力相比，如公式(3)所示，得到毫米波黑體的后向電壓反射系數(shù)；Γ =a/b(3) 至此，完成毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量及計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量方法，通過搭建毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)測量系統(tǒng)，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(1)測量毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)，確定毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)，完成毫米波黑體后向電壓反射系數(shù)的測量及計(jì)算。本方法可以不需要測量出天線的增益、近場增益修正因子和相位中心等參數(shù)，就可以完成毫米波黑體的后向電壓反射系數(shù)的測量。
文檔編號(hào)G01R29/08GK102353849SQ20111018958
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者徐德忠, 李芳 , 程春悅, 翟宏, 陳晉龍 申請人:中國航天科工集團(tuán)第二研究院二〇三所