CN108896709A - 一种电磁倾角测试装置及其测试方法 - Google Patents

一种电磁倾角测试装置及其测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108896709A
CN108896709A CN201810611018.3A CN201810611018A CN108896709A CN 108896709 A CN108896709 A CN 108896709A CN 201810611018 A CN201810611018 A CN 201810611018A CN 108896709 A CN108896709 A CN 108896709A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnetism
inclination angle
signal
test
testpieces
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810611018.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李业华
黄大庆
何山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials
Original Assignee
AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials filed Critical AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials
Priority to CN201810611018.3A priority Critical patent/CN108896709A/zh
Publication of CN108896709A publication Critical patent/CN108896709A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明是针对电磁波偏折特性的功能材料测试，具体涉及一种电磁倾角测试装置及其试验方法，常见的均质材料遵循反射定律，电磁波垂直入射到材料表面时反射波沿着入射方向反射最大。具有电磁波偏折特性的功能材料是在材料内部对材料的电导率、磁导率调制或者设计微结构，使电磁波垂直入射时反射波不再沿入射方向反射，而是沿着一定的倾角反射。具有电磁波偏折特性的功能材料已在光电器件、天线和波导、通信、医疗等相关领域开始应用，电磁倾角是衡量该类材料偏折特性的参数，测量电磁倾角是检测和评估具有电磁偏折特性功能材料的必要措施。本发明研制的电磁倾角测试系统及测试方法可在4～18GHz频段内测量6～65°的电磁倾角。

Description

一种电磁倾角测试装置及其测试方法
技术领域
本发明属于测试系统，涉及一种电磁倾角测试装置及其测试方法。
背景技术
随着材料技术的发展，具有电磁波偏折特性的功能材料已在光电器件、天线和波导、通信、医疗等相关领域开始应用，该类材料对电导率、磁导率调制或者在内部设计微结构，使材料呈现出与常见的均质材料不同的电磁波反射特性，在电磁波垂直入射到材料表面时反射波不再遵循反射定律沿着入射方向反射，而是沿着一定的倾斜角度反射，这种材料可起到定向偏折的效果，对于微波技术和光学技术发展应用非常重要。电磁倾角是衡量该类材料偏折特性的重要指标，测量电磁倾角是检测和评估具有电磁偏折特性功能材料的必要措施，为准确地检测和评估具有电磁倾角的材料的性能，需要准确测量电磁倾角的测试系统和测试方法。
发明内容
本发明的目的是研制出一种在4～18GHz频段内能够测量电磁倾角的测试系统及测试方法。
本发明的技术方案
提供一种电磁倾角测试装置，包括弓形架、第一移动装置、第二移动装置、信号发射天线、信号接收天线、矢量网络分析仪、中央处理单元、试验件支架和角锥吸波材料；
弓形架具有弓形轨道，所述的第一移动装置和第二移动装置可移动地设置在弓形轨道上；且信号发射天线和信号接收天线之一固定在第一移动装置上，信号发射天线和信号接收天线另一固定在第二移动装置上；
试验件支架和角锥吸波材料均设置于弓形轨道正下方，所述的试验件支架能在0～45°之间俯仰转动；
所述的信号发射天线与矢量网络分析仪发射口连接，信号接收天线与矢量网络分析仪接收口连接；
矢量网络分析仪、第一移动装置和第二移动装置均与中央控制单元连接，并由中央控制单元控制。
基于所述的测试装置的测试方法。包括如下步骤：
步骤1、将试验件固定到试验件支架上，将发射天线的移动装置锁定在弓形轨道的法向位置，并由发射天线向试验件发射信号；
步骤2，由接收天线接收试验件反射的信号，使得信号接收天线的移动装置在弓形轨道上移动，并找出接收天线接收信号最强的位置，最强的位置与法向位置之间的角度为试验材的电磁倾角。
本发明具有的优点和有益效果
(1)电磁倾角测试系统由矢量网络分析仪、喇叭天线、弓形架、俯仰平台、吸波材料、射频电缆、电磁倾角测试软件、控制电脑组成，测试系统可进行自检定，测试原理及测试方法简易直观准确。
(2)测试系统的弓形架内半径尺寸为2.4m，4～18GHz频段内设计制作的喇叭天线均满足口面尺寸≤168mm、高度≤308mm，可达到发射和接收天线的最小夹角5°，最大夹角66°，最小步进夹角0.2°，在6°～45°范围内测试误差≤1°、45°～65°范围内测试误差≤1.5°，可以在4～18GHz范围内测试6°～65°大范围的电磁倾角，能够满足绝大多数带有电磁倾角材料的检测需要。
附图说明
图1是本发明电磁倾角测试系统结构示意图；
图2是本发明模拟电磁倾角示意图。
其中：1-弓形架、2-第一移动装置、3-第二移动装置、4-信号发射天线、5-信号接收天线、 6-矢量网络分析仪、7-中央处理单元、8-试验件支架和9-角锥吸波材料。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步详细说明本发明的工作原理和结构内容。本发明提供的电磁倾角测试系统实例示意图如图1所示。
提供一种电磁倾角测试装置，包括弓形架1、第一移动装置2、第二移动装置3、信号发射天线4、信号接收天线5、矢量网络分析仪6、中央处理单元7、试验件支架8和角锥吸波材料9；
弓形架具有弓形轨道，所述的第一移动装置和第二移动装置可移动地设置在弓形轨道上；且信号发射天线和信号接收天线之一固定在第一移动装置上，信号发射天线和信号接收天线另一固定在第二移动装置上；
试验件支架和角锥吸波材料均设置于弓形轨道正下方，所述的试验件支架能在0～45°之间俯仰转动；
所述的信号发射天线与矢量网络分析仪发射口连接，信号接收天线与矢量网络分析仪接收口连接；
矢量网络分析仪、第一移动装置和第二移动装置均与中央控制单元连接，并由中央控制单元控制。
基于所述的测试装置的测试方法。包括如下步骤：
步骤1、将试验件固定到试验件支架上，将发射天线的移动装置锁定在弓形轨道的法向位置，并由发射天线向试验件发射信号；
步骤2，由接收天线接收试验件反射的信号，使得信号接收天线的移动装置在弓形轨道上移动，并找出接收天线接收信号最强的位置，最强的位置与法向位置之间的角度为试验材的电磁倾角。
实施例1
使用点频测量模式对电磁倾角材料样品测量7GHz的电磁倾角，发射接收天线使用4～ 8GHz天线(HD-4080HA13N)，发射频率为7GHz连续波，发射功率5dBm，测试角度范围：12°～60°，步进角度0.5°，转动速度0.2°/s。测试得到的电磁倾角为45°。
实施例二
使用扫频测量模式对电磁倾角材料样品测量10GHz的电磁倾角，发射接收天线使用8～ 18GHz天线(HD-80180HA23SZD2)，发射频率为8～18GHz，频率点数为401，发射功率5dBm，测试角度范围：5°～52°、52°～65°，步进角度0.5°，转动速度0.2°/s。测试得到电磁倾角为31°。

Claims (6)

1.一种电磁倾角测试装置，包括弓形架、第一移动装置、第二移动装置、信号发射天线、信号接收天线、矢量网络分析仪、中央处理单元、试验件支架和角锥吸波材料；
弓形架具有弓形轨道，所述的第一移动装置和第二移动装置可移动地设置在弓形轨道上；且信号发射天线和信号接收天线之一固定在第一移动装置上，信号发射天线和信号接收天线另一固定在第二移动装置上；
试验件支架和角锥吸波材料均设置于弓形轨道正下方，所述的试验件支架能在0～45°之间俯仰转动；
所述的信号发射天线与矢量网络分析仪发射口连接，信号接收天线与矢量网络分析仪接收口连接；
矢量网络分析仪、第一移动装置和第二移动装置均与中央控制单元连接，并由中央控制单元连控制。
2.如权利要求1所述的一种电磁倾角测试装置，其特征在于：第一移动装置和第二移动装置具有滚轮。
3.如权利要求2所述的一种电磁倾角测试装置，其特征在于：第一移动装置和第二移动装置具有齿轮，弓形轨道具有齿条。
4.如权利要求3所述的一种电磁倾角测试装置，其特征在于：角锥吸波材料为棱锥吸波材料。
5.如权利要求1所述的一种电磁倾角测试装置，其特征在于：信号发射天线和信号接收天线均通过固定支架固定。
6.一种利用上述权利要求1-5之一所述的电磁倾角测试装置的测试方法，包括如下步骤：
步骤1、将试验件固定到试验件支架上，将发射天线的移动装置锁定在弓形轨道的法向位置，并由发射天线向试验件发射信号；
步骤2，由接收天线接收试验件反射的信号，使得信号接收天线的移动装置在弓形轨道上移动，并找出接收天线接收信号最强的位置，最强的位置与法向位置之间的角度为试验材的电磁倾角。
CN201810611018.3A 2018-06-13 2018-06-13 一种电磁倾角测试装置及其测试方法 Pending CN108896709A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810611018.3A CN108896709A (zh) 2018-06-13 2018-06-13 一种电磁倾角测试装置及其测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810611018.3A CN108896709A (zh) 2018-06-13 2018-06-13 一种电磁倾角测试装置及其测试方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108896709A true CN108896709A (zh) 2018-11-27

Family

ID=64345012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810611018.3A Pending CN108896709A (zh) 2018-06-13 2018-06-13 一种电磁倾角测试装置及其测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108896709A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110231518A (zh) * 2019-07-17 2019-09-13 中国人民解放军陆军工程大学 介质带电实验装置及测试方法
CN111969294A (zh) * 2020-08-31 2020-11-20 山东和富工程检测有限公司 一种测试建筑材料吸收电磁波性能的传动部分装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101344495A (zh) * 2008-07-30 2009-01-14 电子科技大学 一种吸波材料反射率测量装置
JP2009085795A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Nichias Corp 高温における電磁波の反射率または透過率測定方法
JP2012175285A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Ntt Docomo Inc 伝搬経路推定方法、プログラム及び装置
CN203053889U (zh) * 2012-12-25 2013-07-10 中国兵器工业集团第五三研究所 一种弓形法反射率测试装置
CN203101290U (zh) * 2013-02-04 2013-07-31 长沙三瑞传感技术有限公司 弓形法反射率测试系统
CN105352978A (zh) * 2015-11-26 2016-02-24 电子科技大学 手持式吸波材料反射率测量装置
CN106771767A (zh) * 2017-01-06 2017-05-31 东南大学 测量电磁吸波器件的反射和透射性能的装置和测量方法
CN106770374A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 北京无线电计量测试研究所 一种吸波材料反射测量装置和方法
CN106990299A (zh) * 2017-04-01 2017-07-28 工业和信息化部电信研究院 用于无线通信信道建模中材料电磁特性测量的拱形支架

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009085795A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Nichias Corp 高温における電磁波の反射率または透過率測定方法
CN101344495A (zh) * 2008-07-30 2009-01-14 电子科技大学 一种吸波材料反射率测量装置
JP2012175285A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Ntt Docomo Inc 伝搬経路推定方法、プログラム及び装置
CN203053889U (zh) * 2012-12-25 2013-07-10 中国兵器工业集团第五三研究所 一种弓形法反射率测试装置
CN203101290U (zh) * 2013-02-04 2013-07-31 长沙三瑞传感技术有限公司 弓形法反射率测试系统
CN105352978A (zh) * 2015-11-26 2016-02-24 电子科技大学 手持式吸波材料反射率测量装置
CN106770374A (zh) * 2016-11-30 2017-05-31 北京无线电计量测试研究所 一种吸波材料反射测量装置和方法
CN106771767A (zh) * 2017-01-06 2017-05-31 东南大学 测量电磁吸波器件的反射和透射性能的装置和测量方法
CN106990299A (zh) * 2017-04-01 2017-07-28 工业和信息化部电信研究院 用于无线通信信道建模中材料电磁特性测量的拱形支架

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALEX M.H.WONG等: "Perfect Anomalous Reflection with a Bipartite Huygens’ Metasurface", 《PHYSICAL REVIEW X》 *
XI WANG等: "Simultaneous Realization of Anomalous Reflection and Transmission at Two Frequencies using Bi-functional Metasurfaces", 《SCIENTIFIC REPORTS》 *
吴晨骏等: "基于十字形结构的相位梯度超表面设计与雷达散射截面缩减验证", 《物理学报ACTA PHYS. SIN.》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110231518A (zh) * 2019-07-17 2019-09-13 中国人民解放军陆军工程大学 介质带电实验装置及测试方法
CN111969294A (zh) * 2020-08-31 2020-11-20 山东和富工程检测有限公司 一种测试建筑材料吸收电磁波性能的传动部分装置
CN111969294B (zh) * 2020-08-31 2024-04-26 山东和富工程检测有限公司 一种测试建筑材料吸收电磁波性能的传动部分装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104849712B (zh) 一种基于多基地mimo‑sar的三维形变监测系统
CN105352978A (zh) 手持式吸波材料反射率测量装置
CN101344495B (zh) 一种吸波材料反射率测量装置
CN107238825A (zh) 一种利用矢量网络仪实现天线发射时rcs的测试方法
US10866200B2 (en) System device and methods for measuring substances' dielectric properties using microwave sensors
CN104392023B (zh) 一种高强辐射场条件下飞机舱体电磁模型校验方法
CN107505603A (zh) 用于测试车用天线罩体的发射属性和反射属性的方法和设备
CN108896709A (zh) 一种电磁倾角测试装置及其测试方法
CN109557043B (zh) 一种使用太赫兹电磁波检测物体的电磁特性的系统及方法
CN105929395A (zh) 一种使用斜入射波的电磁成像系统与方法
CN104914115B (zh) 土壤墒情测定仪及其测定方法
US20070063905A1 (en) Device for controlling the specific absorption rate of mass-produced radiant objects
JP2007502973A5 (zh)
CN110703218A (zh) 一种一发多收结合转台旋转的双站散射测量系统及方法
CN106291145B (zh) 无线终端的测试系统
CN205749341U (zh) 一种基于天线激励的吸波材料行波抑制性能测试装置
CN106199188B (zh) 一种利用环形器校准矢量场测量中移动电缆相位变化的装置及方法
CN202102110U (zh) 对堆放的散状固体物料进行测量的相控阵雷达装置
KR100651741B1 (ko) 태그와 리더 사이의 인식거리 측정장치
Rodriguez et al. Low-cost setup for electromagnetic sar evaluation in a human phantom
CN114152924A (zh) 一种多普勒雷达模组性能的快检方法及装置
JP2000214201A (ja) アンテナ測定方法及び測定装置
US7089047B2 (en) Fat depth sensor
Douglas et al. Past, present, and future of SAR evaluations
CN106526340B (zh) 一种hirf条件下飞机舱体防护性能自动化测试方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181127

RJ01 Rejection of invention patent application after publication