CN105486952B - 一种暗室反射特性的测量方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种暗室反射特性的测量方法和设备，包括：控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号；调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号；根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的反射损耗，能够有效避免由于金属板在反射电磁波信号时出现的散射，提高了测量暗室反射特性的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及电磁技术领域，尤其涉及一种暗室反射特性的测量方法和设备。
背景技术
为了保证电磁兼容试验的有效性，需要对电磁兼容试验结果的影响因素进行分析。然而，试验场地(又可称之为电磁兼容暗室)性能的好坏是影响电磁兼容试验结果的重要因素。
常用的试验场地是由墙面铺设吸波材料的屏蔽室建成的。屏蔽室内墙面吸波材料的反射特性(又可以称之为暗室反射特性)影响试验场地的性能，也就是说，屏蔽室内墙面吸波材料的反射特性影响电磁兼容试验结果。
其中，暗室反射特性表征暗室墙面内铺设的不同性能的吸波材料对不同频率的电磁波的反射损耗。
通过对暗室反射特性的测量可以确定屏蔽室内墙面吸波材料的反射特性对电磁兼容试验结果的影响大小，常用的测量方法包括拱形法。
具体地，对暗室反射特性的测量可以看做是测量吸波材料对电磁波的反射损耗。在使用拱形法测量吸波材料对电磁波的反射损耗时，一般需要执行两次测量操作：第一次是测量电磁波被吸波材料反射产生的第一反射信号，第二次是测量该电磁波被金属板反射产生的第二反射信号，通过第一反射信号与第二反射信号之间的能量差，即可确定吸波材料对电磁波的反射损耗，进而得到暗室反射特性。
在实际应用中发现，一旦暗室建成，采用上述方式测量暗室的反射特性存在以下问题：
在测量暗室的反射特性的过程中，需要在吸波材料墙面的前面放置金属板，但是由于金属板的尺寸有限，导致在金属板的边缘出现电磁波散射，影响测量暗室反射特性的准确性。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供的一种暗室反射特性的测量方法和设备，用于解决现有技术中暗室反射特性的测量结果不准确的问题。
一种暗室反射特性的测量方法，包括：
控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，其中，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；
调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；
控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；
根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，其中，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。
一种暗室反射特性的测量设备，包括：
信号发射单元，用于控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，其中，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；
调整单元，用于调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；
所述信号发射单元，还用于控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；
测量单元，用于根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，其中，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。
本申请有益效果如下：
本申请实施例控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。通过本申请实施例提供的方案，借助发射天线与接收天线的特性，能够有效避免由于金属板在反射电磁波信号时出现的散射，提高了测量暗室反射特性的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种暗室反射特性的测量方法的流程示意图；
图2为等效发射天线示意图；
图3为调整后的所述发射天线与所述接收天线的相对位置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种暗室反射特性的测量设备的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种暗室反射特性的测量设备的结构示意图。
具体实施方式
为了实现本申请的目的，本申请实施例提供了一种暗室反射特性的测量方法和设备，控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。通过本申请实施例提供的方案，借助发射天线与接收天线的特性，能够有效避免由于金属板在反射电磁波信号时出现的散射，提高了测量暗室反射特性的准确性。
下面结合说明书附图对本申请各个实施例作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种暗室反射特性的测量方法的流程示意图。所述方法可以如下所示。
步骤101：控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号。
其中，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对。
在步骤101中，在对暗室的反射特性进行测量时，首先，需要发射天线和接收天线对准被测的吸波材料墙面，这里当发射天线和接收天线对准被测的吸波材料墙面时，需要发射天线和接收天线与被测的吸波材料墙面之间的距离满足设定第一数值。
其中，设定第一数值可以根据发射天线和接收天线与暗室周围其他平面之间的距离确定。
所述发射天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离与所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离相同。
由于为了精确确定吸波材料对电磁波信号的反射损耗，在向铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号时，尽可能避免第一电磁波信号的散射，因此，要求发射天线和接收天线与被测的吸波材料墙面之间的距离小于设定第一数值。
例如：发射天线和接收天线与暗室周围其他平面之间的距离为a，那么在确定发射天线和接收天线的位置时，确定发射天线和接收天线与被测的吸波材料墙面之间的距离小于a。
具体地，在确定发射天线和接收天线的位置后，控制时域脉冲源产生一个时域脉冲信号，并将所述时域脉冲信号经过发射天线发射至暗室铺设吸波材料的墙面。
其中，所述时域脉冲信号经过发射天线发射视为第一电磁波信号。
例如：控制时域脉冲源产生一个时域脉冲信号，经过发射天线向空间辐射电磁波，由接收天线接收被吸波材料墙面反射的电磁波，并传输至时域脉冲接收设备，此时，得到被测吸收材料墙面的反射信号，在本申请实施例中，被测吸收材料墙面的反射信号可以被称之为第一电磁波信号。
步骤102：调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值。
其中，所述设定第二数值通过以下方式确定：
确定所述发射天线发射的电磁波信号被所述接收天线全部吸收的信号传输路径，将所述传输路径对应的长度值作为所述设定第二数值。
在步骤102中，为了避免金属板在反射电磁波信号中出现散射问题，本申请实施例通过调整发射天线与接收天线的位置，保证电磁波信号在传输过程中没有额外损耗。
根据金属板的反射特性，当发射天线向金属板发射电磁波信号时，金属板对电磁波信号的吸收损耗为零，即金属板对发射天线发射的电磁波信号进行全反射。此时，可以根据镜面反射原理，假设将金属板反射信号看做是发射天线关于金属板对称的等效发射天线所发射的电磁波信号，如图2所示，为等效发射天线示意图。
从图2中可以看出，发射天线发射电磁波信号，经金属板反射进入接收天线，这一过程假设去掉金属板，可以看做是等效发射天线所发射的电磁波信号被接收天线接收。由于等效发射天线与发射天线关于金属板对称，因此电磁波信号的传输路径：等效发射天线与接收天线之间的信号传输路径与发射天线发射电磁波信号到金属板的传输路径和反射信号由金属板到接收天线之间的传输路径之和相同。
由此可以，确定所述发射天线与所述接收天线之间的距离，即为等效发射天线与接收天线之间的信号传输路径的大小，这样，根据确定的距离，调整所述发射天线与所述接收天线的位置。
如图3所示，为调整后的所述发射天线与所述接收天线的相对位置的结构示意图。
需要说明的是，本申请实施例中所记载的设定第二数值的大小也可以根据图2中所示的方式确定大小，这里不做具体描述。
步骤103：控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号。
其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同。
在步骤103中，控制时域脉冲源产生一个时域脉冲信号，并将所述时域脉冲信号经过发射天线发射，并由接收天线接收。
在步骤103中产生的时域脉冲信号的频率与在步骤101中发射的时域脉冲信号的频率相同。
步骤104：根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性。
其中，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。
在步骤104中，将所述第一反射信号和所述第二电磁波信号进行频域变换；利用频域变换后得到的所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，计算得到所述暗室的反射特性。
具体地，通过以下方式计算得到所述暗室的反射特性：
Γ＝20log(E1/E2)；
其中，Γ为计算得到所述暗室的反射特性，E1为第一反射信号，E2为第二电磁波信号。
假设将所述第一反射信号和所述第二电磁波信号进行频域变换，那么通过以下方式计算得到所述暗室的反射特性：
Γ(dB)＝E1(dB)-E2(dB)；
其中，Γ为计算得到所述暗室的反射特性，E1为第一反射信号，E2为第二电磁波信号。
通过本申请实施例所记载的方案，控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。通过本申请实施例提供的方案，借助发射天线与接收天线的特性，能够有效避免由于金属板在反射电磁波信号时出现的散射，提高了测量暗室反射特性的准确性。
图4为本申请实施例提供的一种暗室反射特性的测量设备的结构示意图。所述测量设备包括：信号发射单元41、调整单元42和测量单元43，其中：
信号发射单元41，用于控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，其中，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；
调整单元42，用于调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；
所述信号发射单元41，还用于控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；
测量单元43，用于根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，其中，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。
在本申请实施例中，所述信号发射单元41控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，包括：
控制时域脉冲源产生一个时域脉冲信号，并将所述时域脉冲信号经过发射天线发射至暗室铺设吸波材料的墙面，其中，所述时域脉冲信号经过发射天线发射视为第一电磁波信号。
在本申请实施例中，所述发射天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离与所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离相同。
在本申请实施例中，所述设定第二数值通过以下方式确定：
确定所述发射天线发射的电磁波信号被所述接收天线全部吸收的信号传输路径，将所述传输路径对应的长度值作为所述设定第二数值。
在本申请实施例中，所述测量单元43根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，包括：
将所述第一反射信号和所述第二电磁波信号进行频域变换；
利用频域变换后得到的所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，计算得到所述暗室的反射特性。
需要说明的是，本申请实施例中所记载的测量设备可以通过软件方式实现，也可以通过硬件方式实现，这里不做限定。
图5为本申请实施例提供的一种暗室反射特性的测量设备的结构示意图。所述测量设备包括：时域脉冲源51、发射天线52、接收天线53和控制设备54，其中：
控制设备54，用于控制发射天线52向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线53接收所述墙面反射的第一反射信号，其中，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离满足设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值；控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，其中，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的的反射损耗。
在本申请实施例中，所述控制设备54控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，包括：
控制时域脉冲源51产生一个时域脉冲信号，并将所述时域脉冲信号经过发射天线发射至暗室铺设吸波材料的墙面，其中，所述时域脉冲信号经过发射天线发射视为第一电磁波信号。
在本申请实施例中，所述发射天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离与所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离相同。
在本申请实施例中，所述设定第二数值通过以下方式确定：
确定所述发射天线发射的电磁波信号被所述接收天线全部吸收的信号传输路径，将所述传输路径对应的长度值作为所述设定第二数值。
在本申请实施例中，所述控制设备54根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，包括：
将所述第一反射信号和所述第二电磁波信号进行频域变换；
利用频域变换后得到的所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，计算得到所述暗室的反射特性。
需要说明的是，本申请实施例中所述接收天线可以承载在一个接收设备之上，也可以将接收天线看做一个接收设备，这里不做限定。
本申请实施例记载的测量设备借助发射天线与接收天线的特性，能够有效避免由于金属板在反射电磁波信号时出现的散射，提高了测量暗室反射特性的准确性。
本领域的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种暗室反射特性的测量方法，其特征在于，包括：
控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，其中，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离相同且小于设定第一数值，其中根据发射天线和接收天线与暗室周围其他平面之间的距离确定设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；
调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值，其中确定所述发射天线发射的电磁波信号被所述接收天线全部吸收的信号传输路径，将所述传输路径对应的长度值作为所述设定第二数值；
控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；
根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，包括：
将所述第一反射信号和所述第二电磁波信号进行频域变换，通过以下方式计算得到所述暗室的反射特性：
Γ(dB)＝E1(dB)-E2(dB)，
其中，Γ为计算得到所述暗室的反射特性，E1为第一反射信号，E2为第二电磁波信号；
其中，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的反射损耗。
2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，
控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，包括：
控制时域脉冲源产生一个时域脉冲信号，并将所述时域脉冲信号经过发射天线发射至暗室铺设吸波材料的墙面，其中，所述时域脉冲信号经过发射天线发射视为第一电磁波信号。
3.一种暗室反射特性的测量设备，其特征在于，包括：
信号发射单元，用于控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，并控制接收天线接收所述墙面反射的第一反射信号，其中，所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面之间的距离相同且小于设定第一数值，其中根据发射天线和接收天线与暗室周围其他平面之间的距离确定设定第一数值，且所述发射天线和所述接收天线与暗室铺设吸波材料的墙面位置相对；
调整单元，用于调整所述发射天线与所述接收天线的位置，使得所述发射天线与所述接收天线位置相对，且所述发射天线与所述接收天线之间的距离满足设定第二数值，其中确定所述发射天线发射的电磁波信号被所述接收天线全部吸收的信号传输路径，将所述传输路径对应的长度值作为所述设定第二数值；
所述信号发射单元，还用于控制所述发射天线向所述接收天线发射第二电磁波信号，并控制所述接收天线接收所述第二电磁波信号，其中，所述第一电磁波信号与所述第二电磁波信号的频率相同；
测量单元，用于根据所述第一反射信号和所述第二电磁波信号，测量得到所述暗室的反射特性，包括：
将所述第一反射信号和所述第二电磁波信号进行频域变换，通过以下方式计算得到所述暗室的反射特性：
Γ(dB)＝E1(dB)-E2(dB)，
其中，Γ为计算得到所述暗室的反射特性，E1为第一反射信号，E2为第二电磁波信号；
其中，所述反射特性表征所述吸波材料对电磁波信号的反射损耗。
4.如权利要求3所述的测量设备，其特征在于，
所述信号发射单元控制发射天线向暗室铺设吸波材料的墙面发射第一电磁波信号，包括：
控制时域脉冲源产生一个时域脉冲信号，并将所述时域脉冲信号经过发射天线发射至暗室铺设吸波材料的墙面，其中，所述时域脉冲信号经过发射天线发射视为第一电磁波信号。
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