CN113810103B - 波长测量系统以及波长测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种波长测量系统和波长测量方法。该系统包括：第一信号发射器、第二信号发射器、偏振组件、信号接收器、移动导轨和处理器；第一信号发射器固定于移动导轨上，移动导轨上设置有刻度，第一信号发射器在移动导轨上沿第一方向移动，第一射电信号和第二射电信号相干；偏振组件位于射电信号的传输路径上，偏振组件用于将射电信号调制为线偏振信号；信号接收器位于第一信号发射器沿第一方向的延长线上，用于接收相干叠加信号；处理器与信号接收器电连接，用于将相干叠加信号转换为电信号，并根据电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长。该系统能够方法能够基于信号偏振度的变化达到测量信号波长的目的。

Description

波长测量系统以及波长测量方法
技术领域
本公开涉及射频技术领域，尤其涉及一种波长测量系统以及波长测量方法。
背景技术
在实验教学中，光学实验测量可见光波长有迈克尔逊干涉仪、光栅、杨氏双缝等实验，一般是以可见光作为光源，利用偏振片等起偏器件获得线偏振光，椭圆偏振光往往要借助于晶片来产生，而晶片的厚度决定了正常光和非常光的光程差，晶片的厚度不能连续变化，意味着正常光和非常光的光程差是固定的，即正常光和非常光的光程差相位差不能连续变化。微波实验测量波导中微波波长有驻波法实验。
然而，上述光学实验和微波实验中均没有利用偏振度变化测量波长的实验。
发明内容
本公开提供了一种波长测量系统以及波长测量方法，能够基于信号偏振度的变化达到测量信号波长的目的。
第一方面，本公开提供了一种波长测量系统，包括：第一信号发射器、第二信号发射器、偏振组件、信号接收器、移动导轨和处理器；
所述第一信号发射器固定于所述移动导轨上，所述移动导轨上设置有刻度，所述第一信号发射器在所述移动导轨上沿第一方向移动，以调整所述第一信号发射器对应的刻度值，所述第一信号发射器用于发射第一射电信号；所述第二信号发射器，用于发射第二射电信号，所述第一射电信号和所述第二射电信号相干；
所述偏振组件位于所述第一射电信号和所述第二射电信号的传输路径上，所述偏振组件用于将所述第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，所述第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，所述第二方向与所述第三方向垂直，且所述第二方向和所述第三方向均与所述第一方向垂直；
所述信号接收器位于所述第一信号发射器沿所述第一方向的延长线上，用于接收所述第一线偏振信号和所述第二线偏振信号的相干叠加信号；
所述处理器与所述信号接收器电连接，所述处理器用于将所述相干叠加信号转换为电信号，并根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，所述变化趋势为所述电压值随所述刻度值变化的趋势。
可选的，所述偏振组件包括同一平面内的第一偏振器和第二偏振器；
所述第一偏振器位于所述第一射电信号的传输路径上，用于将所述第一射电信号调制为所述第一线偏振信号；所述第二偏振器位于所述第二射电信号的传输路径上，用于将所述第二射电信号调制为所述第二线偏振信号。
可选的，所述第一偏振器包括多个沿所述第三方向延伸沿所述第二方向分布的金属丝；
所述第二偏振器包括多个沿所述第二方向延伸沿所述第三方向分布的金属丝。
可选的，所述信号的波长测量系统，还包括：第一功率放大器、第二功率放大器和信号发生器；
所述信号发生器的输出端分别与所述第一功率放大器的输入端和所述第二功率放大器的输入端电连接，所述第一功率放大器的输出端与所述第一信号发射器电连接，所述第二功率放大器的输出端与所述第二信号发射器电连接。
可选的，所述第一射电信号的波长范围为3cm-50cm。
可选的，相邻所述金属丝的距离d小于所述第一射电信号的波长的百分之十。
第二方面，本公开提供了一种波长测量方法，由第一方面提供的任一种波长测量系统来执行；
所述方法，包括：
沿第一方向调整第一信号发射器对应的刻度值；
将第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，将第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，所述第一射电信号与所述第二射电信号相干，所述第二方向和所述第一方向垂直，所述第二方向和所述第一方向均与所述第一方向垂直；
获取所述第一线偏振信号和所述第二线偏振信号的相干叠加信号；
将所述相干叠加信号转换为电信号；
根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，所述变化趋势为所述电压值随所述刻度值变化的趋势。
可选的，所述根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，包括：
根据所述变化趋势，确定所述电信号的最大电压值及其对应的刻度值和/或最小电压值及其对应的刻度值；
根据所述最大电压值及其对应的刻度值和/或所述最小电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长。
可选的，所述根据所述最大电压值及其对应的刻度值和/或所述最小电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长，包括：
根据相邻最大电压值对应的刻度值，确定第一差值；
和/或，
根据相邻最小电压值对应的刻度值，确定第二差值；
根据所述第一差值和/或所述第二差值，确定所述射电信号的波长。
可选的，所述根据所述第一差值和/或所述第二差值，确定所述射电信号的波长，包括：
获取所述第一差值和所述第二差值的平均值；
将所述平均值确定为所述射电信号的波长。
本公开提供的技术方案中，通过偏振加密系统包括：第一信号发射器、第二信号发射器、偏振组件、信号接收器、移动导轨和处理器；第一信号发射器固定于移动导轨上，移动导轨上设置有刻度，第一信号发射器在移动导轨上沿第一方向移动，以调整第一信号发射器对应的刻度值，第一信号发射器能够发射第一射电信号，第二信号发射器能够发射第二射电信号，第一射电信号和第二射电信号相干；偏振组件位于第一射电信号和第二射电信号的传输路径上，偏振组件能够将第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，第二方向与第三方向垂直，且第二方向和第三方向均与第一方向垂直；信号接收器位于第一信号发射器沿第一方向的延长线上，能够接收第一线偏振信号和第二线偏振信号的相干叠加信号；处理器与信号接收器电连接，处理器能够将相干叠加信号转换为电信号，并根据电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，变化趋势为电压值随刻度值变化的趋势，如此，通过连续调整第一信号发射器对应的刻度值，可以连续调整两个线偏振信号的光程差，从而能够获得连续变化的电压值，能够基于电压值随刻度值变化的趋势可以确定出射电信号的波长，从而能够达到基于信号偏振度的变化来测量信号波长的目的。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本公开提供的一种波长测量系统的结构示意图；
图2为本公开提供的一种偏振组件的结构示意图；
图3为本公开提供的另一种波长测量系统的结构示意图；
图4为本公开提供的一种波长测量方法的流程示意图；
图5为本公开提供的另一种波长测量方法的流程示意图；
图6为本公开提供的又一种波长测量方法的流程示意图；
图7为本公开提供的又一种波长测量方法的流程示意图；
图8为本公开提供的又一种波长测量方法的流程示意图；
图9为本公开提供的又一种波长测量方法的流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本公开提供的一种波长测量系统的结构示意图，如图1所示，波长测量系统100包括：第一信号发射器111、第二信号发射器112、偏振组件120、信号接收器130、移动导轨140和处理器150。
其中，第一信号发射器111固定于移动导轨140上，移动导轨140上设置有刻度141，第一信号发射器111在移动导轨140上沿第一方向移动，以调整第一信号发射器140对应的刻度值，第一信号发射器111用于发射第一射电信号；第二信号发射器112，用于发射第二射电信号，第一射电信号和第二射电信号相干。
偏振组件120位于第一射电信号和第二射电信号的传输路径上，偏振组件120用于将第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，第二方向与所述第三方向垂直，且第二方向和第三方向均与第一方向垂直。
信号接收器130位于第一信号发射器111沿第一方向的延长线上，用于接收第一线偏振信号和第二线偏振信号的相干叠加信号。处理器150与信号接收器130电连接，处理器150用于将相干叠加信号转换为电信号，并根据电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，变化趋势为电压值随刻度值变化的趋势。
示例性的，如图1所示，移动导轨140上设置有刻度141，第一信号发射器111固定于移动导轨140上，且可以在移动导轨140上沿Z方向移动，随着第一信号发射器111在移动导轨140上的移动，第一信号发射器对应的刻度值发生变化。第一射电信号传输至偏振器组件120，偏振器组件120可以将第一射电信号调制为沿X方向偏振的第一线偏振信号，第二射电信号传输至偏振器组件120，偏振器组件120可以将第二射电信号调制为沿Y方向偏振的第二线偏振信号，由于第一射电信号和第二射电信号为相干信号，即第一射电信号和第二射电信号的频率相同，相位差固定，因此，第一线偏振信号和第二线偏振信号的交汇处产生相干叠加，则信号接收器130能够接收到第一线偏振信号和第二线偏振信号相干叠加后的信号，即相干叠加信号。
举例而言，第一线偏振信号Ex和第二线偏振信号Ey分别满足如下公式：
Ey＝Ey0cosα
Ex＝Ex0sin(α-2πΔ/λ)
其中，Ex0表示第一线偏振信号的振幅，Ey0表示第二线偏振信号的振幅，α表示第一线偏振信号的相位，Δ表示第一线偏振信号和第二线偏振信号的光程差，λ表示第一线偏振信号和第二线偏振信号的波长。
第一线偏振信号和第二线偏振信号相干叠加，并消除α后，得到如下公式：
Figure BDA0003253281080000071
显然，第一线偏振信号与第二线偏振信号的相干叠加信号为椭圆偏振信号，且相干叠加信号的强度随第一线偏振信号与第二线偏振信号的光程差的变化呈周期性变化。
信号接收器130接收到的相干叠加信号对应光程差为信号接收器130与第一信号发射器111之间的距离，和信号接收器130与第二信号发射器112之间的距离的差值，而第一信号发射器111可以沿Z方向移动，且信号接收器130位于第一信号发射器111沿Z方向的延长线上，第一信号发射器111在移动导轨140上移动的距离即为两列偏振信号的光程差的变化值。由此可知，随着第一信号发射器111在移动导轨140上对应的刻度值的连续变化，相干叠加信号的强度呈连续的周期性变化，而相邻最大强度对应的刻度值的差值，或者相邻最小强度对应的刻度值的差值即为射电信号的波长。
处理器150可以将相干叠加信号转换为电信号，电信号的电压值越大，表示相干叠加信号的强度越大，故而通过电信号的电压值可以反映出相干叠加信号的强度。基于上述实施例中，随着第一信号发射器111在移动导轨140上对应的刻度值的连续变化，电信号的电压值呈连续的周期性变化，故而可以得到电压值随刻度值变化的趋势，变化趋势中相邻最大电压值对应的刻度值的差值，或相邻最小电压值对应的刻度值的差值即为射电信号的波长。
本实施例中，通过偏振加密系统包括：第一信号发射器、第二信号发射器、偏振组件、信号接收器、移动导轨和处理器；第一信号发射器固定于移动导轨上，移动导轨上设置有刻度，第一信号发射器在移动导轨上沿第一方向移动，以调整第一信号发射器对应的刻度值，第一信号发射器能够发射第一射电信号，第二信号发射器能够发射第二射电信号，第一射电信号和第二射电信号相干；偏振组件位于第一射电信号和第二射电信号的传输路径上，偏振组件能够将第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，第二方向与第三方向垂直，且第二方向和第三方向均与第一方向垂直；信号接收器位于第一信号发射器沿第一方向的延长线上，能够接收第一线偏振信号和第二线偏振信号的相干叠加信号；处理器与信号接收器电连接，处理器能够将相干叠加信号转换为电信号，并根据电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，变化趋势为电压值随刻度值变化的趋势，如此，通过连续调整第一信号发射器对应的刻度值，可以连续调整两个线偏振信号的光程差，从而能够获得连续变化的电压值，能够基于电压值随刻度值变化的趋势可以确定出射电信号的波长，从而能够实现基于信号偏振度的变化来测量信号波长的目的。
可选的，图2为本公开提供的一种偏振组件的结构示意图，结合图1和图2所示，偏振组件120包括：同一平面内的第一偏振器121和第二偏振器122。
其中，第一偏振器121位于第一射电信号的传输路径上，用于将第一射电信号调制为第一线偏振信号。第二偏振器122位于第二射电信号的传输路径上，用于将第二射电信号调制为第二线偏振信号。
示例性的，如图2所示，第一偏振器121和第二偏振器122均位于XY平面内，第一偏振器121可以将第一射电信号调制为沿X方向偏振的第一线偏振信号，第二偏振器122可以将第二射电信号调制为沿Y方向偏振的第二线偏振信号。由此可知，第一偏振器121与第二偏振器122的偏振方向不同，在实际应用中，偏振组件两个可以采用现有规格的偏振器拼接而成，通过在XY平面内旋转其中一个偏振器，即可以实现两个偏振器的偏振方向不同，故而无需制作专门的偏振器组件，实现方式简单，成本较低。
本实施例中，通过偏振组件包括：同一平面内的第一偏振器和第二偏振器，第一偏振器位于第一射电信号的传输路径上，能够将第一射电信号调制为第一线偏振信号，第二偏振器位于第二射电信号的传输路径上，能够将第二射电信号调制为第二线偏振信号，可以采用现有规格的偏振器拼接而成，通过在XY平面内旋转其中一个偏振器，即可以实现两个偏振器的偏振方向不同，故而无需制作专门的偏振器组件，实现方式简单，成本较低。
可选的，继续如图2所示，第一偏振器121包括多个沿所述第三方向延伸沿所述第二方向分布的金属丝1201；第二偏振器122包括多个沿所述第二方向延伸沿所述第三方向分布的金属丝1201。
示例性的，基于上述实施例，第一偏振器121包括多条沿Y方向延伸的金属丝1201，且多条金属丝1201沿X方向分布，第一射电信号入射至第一偏振器121，其中，第一偏振器121能够通过第一射电信号中沿X方向振动的分量，反射沿Y方向振动的分量，使得第一偏振器121出射的信号为沿X方向偏振的线偏振信号，即第一线偏振信号。
在其他实施方式中，第一偏振器121内的多条金属线1201还可以沿Y方向延伸沿X方向排列，相应的第一线偏振信号沿Y方向偏振；还可以是沿XY平面内的其他方向延伸，并沿XY平面内的其他方向排列，金属线的延伸方向和排列方向交叉。
第二偏振器122包括多条沿X方向延伸的金属丝1201，且多条金属丝1201沿Y方向分布，第二射电信号入射至第二偏振器122，其中，第二偏振器122能够通过第二射电信号中沿Y方向振动的分量，反射沿X方向振动的分量，使得第二偏振器122出射的信号为沿Y方向偏振的线偏振信号，即第二线偏振信号。
在其他实施方式中，第二偏振器122内的多条金属线1201还可以沿X方向延伸沿Y方向排列，相应的第二线偏振信号沿X方向偏振；还可以是沿XY平面内的其他方向延伸，并沿XY平面内的其他方向排列，金属线的延伸方向和排列方向交叉。
本实施例中，通过第一偏振器包括多个沿第三方向延伸沿第二方向分布的金属丝；第二偏振器包括多个沿第二方向延伸沿第三方向分布的金属丝，偏振器的结构简单，便于制作。
可选的，图3为本公开提供的另一种波长测量系统的结构示意图，如图3所示，波长测量系统100还包括：第一功率放大器161、第二功率放大器162和信号发生器170。
其中，信号发生器170的输出端分别与第一功率放大器161的输入端和第二功率放大器162的输入端电连接，第一功率放大器161的输出端与第一信号发射器111电连接，第二功率放大器162的输出端与第二信号发射器112电连接。
示例性的，如图3所示，信号发生器170可以产生射电信号，并将射电信号分为两路，其中一路为第一射电信号，另一路为第二射电信号。第一射电信号传输至第一功率放大器161，第一功率放大器161将第一射电信号的功率放大后传输至第一信号发射器111，放大后的第一射电信号通过第一信号发射器111射出。第二射电信号传输至第二功率放大器162，第二功率放大器162将第二射电信号的功率放大后传输至第二信号发射器112，放大后的第二射电信号通过第二信号发射器112射出。放大后的第一射电信号和第二射电信号的具有较高的强度，由于射电信号传输过程会因各种衰减而导致信号的强度减弱，而信号太弱时，可能会导致接收器130无法响应，故而通过功率放大器，增强了射电信号的强度，避免出现信号太弱而无法响应的情况，从而能够提升测量结果的准确性。
本实施例中，通过波长测量系统还包括：第一功率放大器、第二功率放大器和信号发生器，信号发生器的输出端分别与第一功率放大器的输入端和第二功率放大器的输入端电连接，第一功率放大器的输出端与第一信号发射器电连接，第二功率放大器的输出端与第二信号发射器电连接，通过功率放大器，增强了射电信号的强度，避免出现信号太弱导致的信号接收器无法响应的情况，从而能够提升测量结果的准确性。
可选的，第一射电信号的波长范围为3cm-50cm。
基于上述实施例，相邻最大电压值对应的刻度值的差值，或相邻最小电压值对应的刻度值的差值为一个波长，移动导轨140上的刻度量程一般为波长的整数倍，故而不同射电信号的波长对应不同量程的刻度。
在实验过程中，选择波长在3cm-50cm的第一射电信号作为待测量的信号时，对应的刻度量程范围内，能够较为方便的移动第一信号发射器111，提高实验操作的便利性。需要说明的是，在实际应用中，可以根据实际需求灵活选择不同波长的射电信号。
本实施例中，通过第一射电信号的波长范围为3cm-50cm，便于移动第一信号发射器，能够提高实验操作的便利性。
可选的，继续参见图2，相邻金属丝1201的距离d小于第一射电信号的波长的百分之十。
若第一偏振器121的相邻金属丝1201的距离d远小于第一射电信号的波长时，相邻金属丝1201的距离d的距离较小，能够反射第一射电信号中较多的沿Y方向振动的分量，提升第一线偏振信号的线偏振特性。若第二偏振器122的相邻金属丝1201的距离d远小于第一射电信号的波长时，相邻金属丝1201的距离d的距离较小，能够反射第二射电信号中较多的沿X方向振动的分量，提升第二线偏振信号的线偏振特性。
综上所述，通过实验发现，相邻金属丝1201的距离d小于第一射电信号的波长的百分之十时，金属丝1201能够反射射电信号中的大部分沿金属线1201延伸方向振动的分量。需要说明的是，具体实施过程中，可以根据实际需求灵活设置相邻金属丝之间的距离。
本实施例中，通过相邻金属丝的距离d小于第一射电信号的波长的百分之三，金属丝1201能够反射射电信号中的大部分沿金属线延伸方向振动的分量，提升线偏振信号的线偏振特性。
本公开还提供了一种波长测量方法，由上述任一波长测量系统100来执行，图4为本公开提供的一种波长测量方法的流程示意图，如图4所示，包括：
S101，沿第一方向调整第一信号发射器对应的刻度值。
移动导轨上设置有刻度，第一信号发射器固定于移动导轨上，且可以在移动导轨上沿Z方向移动，随着第一信号发射器在移动导轨上的移动，第一信号发射器对应的刻度值发生变化。
S103，将第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，将第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号。
第一射电信号与第二射电信号相干，第二方向和第一方向垂直，第二方向和第一方向均与第一方向垂直。
偏振器组件可以将第一信号发射器发射的第一射电信号调制为沿X方向偏振的第一线偏振信号，将第二信号发射器发射的第二射电信号调制为沿Y方向偏振的第二线偏振信号，由于第一射电信号和第二射电信号为相干信号，即第一射电信号和第二射电信号的频率相同，相位差固定，因此，第一线偏振信号和第二线偏振信号的交汇处产生相干叠加。
S105，获取所述第一线偏振信号和所述第二线偏振信号的相干叠加信号。
信号接收器能够接收到第一线偏振信号和第二线偏振信号相干叠加后的信号，即相干叠加信号。
举例而言，第一线偏振信号Ex和第二线偏振信号Ey分别满足如下公式：
Ey＝Ey0cosα
Ex＝Ex0sin(α-2πΔ/λ)
其中，Ex0表示第一线偏振信号的振幅，Ey0表示第二线偏振信号的振幅，α表示第一线偏振信号的相位，Δ表示第一线偏振信号和第二线偏振信号的光程差，λ表示第一线偏振信号和第二线偏振信号的波长。
第一线偏振信号和第二线偏振信号相干叠加，并消除α后，得到如下公式：
Figure BDA0003253281080000131
显然，第一线偏振信号与第二线偏振信号的相干叠加信号为椭圆偏振信号，且相干叠加信号的强度随第一线偏振信号与第二线偏振信号的光程差的变化呈周期性变化。
信号接收器接收到的相干叠加信号对应光程差为信号接收器与第一信号发射器之间的距离，和信号接收器与第二信号发射器之间的距离的差值，第一信号发射器在移动导轨上移动的距离即为两列偏振信号的光程差的变化值。由此可知，随着第一信号发射器在移动导轨上对应的刻度值的连续变化，相干叠加信号的强度呈连续的周期性变化，而相邻最大强度对应的刻度值的差值，或者相邻最小强度对应的刻度值的差值即为射电信号的波长。
S107，将所述相干叠加信号转换为电信号。
将相干叠加信号转换为电信号，电信号的电压值越大，表示相干叠加信号的强度越大，故而通过电信号的电压值可以反映出相干叠加信号的强度。
S109，根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长。
变化趋势为电压值随刻度值变化的趋势。
基于上述实施例，随着第一信号发射器在移动导轨上对应的刻度值的连续变化，电信号的电压值呈连续的周期性变化，故而可以得到电压值随刻度值变化的趋势，变化趋势中相邻最大电压值对应的刻度值的差值，或相邻最小电压值对应的刻度值的差值即为射电信号的波长。如此，根据电压值的变化趋势，能够确定射电信号的波长。
本实施例中，通过调整第一信号发射器对应的刻度值；将第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，将第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，第一射电信号与第二射电信号相干，第二方向和第一方向垂直，第二方向和第一方向均与第一方向垂直；获取第一线偏振信号和第二线偏振信号的相干叠加信号；将相干叠加信号转换为电信号；根据电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，变化趋势为电压值随刻度值变化的趋势，如此，通过连续调整第一信号发射器对应的刻度值，可以连续调整两个线偏振信号的光程差，从而能够获得连续变化的电压值，能够基于电压值随刻度值变化的趋势可以确定出射电信号的波长，从而能够实现基于信号偏振度的变化来测量信号波长的目的。
图5为本公开提供的另一种波长测量方法的流程示意图，图5为图4所示实施例的基础上，执行S109时的一种可能的实现方式的具体描述，如下：
S1091，根据所述变化趋势，确定所述电信号的最大电压值及其对应的刻度值和/或最小电压值及其对应的刻度值。
通过连续变化第一信号发射器的刻度值，可以获取连续变化的电压值，基于上述实施例，随着刻度值的连续变化，电压值呈连续的周期性变化。示例性的，基于这种周期性变化的趋势，确定变化趋势中的最大电压值以及对最大电压值对应的刻度值，在其他实施方式中，还可以基于这种周期性变化的趋势，确定变化趋势中的最小电压值以及对最小电压值对应的刻度值；或者还可以基于这种周期性变化的趋势，确定变化趋势中的最小电压值及其对应的刻度值，以及最大电压值及其对应的刻度值，本实施例对此不做具体限制。
S1092，根据所述最大电压值及其对应的刻度值和/或所述最小电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长。
可以根据最大电压值及其对应的刻度值的差值，确定该差值为射电信号的波长，可以根据最小电压值及其对应的刻度值的差值，确定该差值为射电信号的波长，还可以根据最小电压值及其对应的刻度值的差值和最大电压值及其对应的刻度值，共同确定射电信号的波长。
作为执行S1092时的一种可能的实现方式的具体描述，如图6所示：
S201，根据相邻最大电压值对应的刻度值，确定第一差值。
根据所有最大电压值及其对应的刻度值，确定相邻最大电压值对应的刻度值的差值，即第一差值S1，第一差值S1可以是一个也可以是多个。
S203，根据所述第一差值，确定所述射电信号的波长。
示例性的，第一差值S1为一个，则确定第一差值S1为射电信号的波长。在其他实施方式中，第一差值S1为多个，则确定出所有第一差值S1的平均值，将平均值确定为射电信号的波长。
作为执行S1092时的另一种可能的实现方式的具体描述，如图7所示：
S202，根据相邻最小电压值对应的刻度值，确定第二差值。
根据所有最小电压值及其对应的刻度值，确定相邻最小电压值对应的刻度值的差值，即第二差值S2，第二差值S2可以是一个也可以是多个。
S203’，根据所述第二差值，确定所述射电信号的波长。
示例性的，第二差值S2为一个，则确定第二差值S2为射电信号的波长。在其他实施方式中，第二差值S2为多个，则确定出所有第一差值S2的平均值，将平均值确定为射电信号的波长。
作为执行S1092时的又一种可能的实现方式的具体描述，如图8所示：
S201，根据相邻最大电压值对应的刻度值，确定第一差值。
根据所有最大电压值及其对应的刻度值，确定相邻最大电压值对应的刻度值的差值，即第一差值S1，第一差值S1可以是一个也可以是多个。
S202，根据相邻最小电压值对应的刻度值，确定第二差值。
根据所有最小电压值及其对应的刻度值，确定相邻最小电压值对应的刻度值的差值，即第二差值S2，第二差值S2可以是一个也可以是多个。
S203”，根据所述第一差值和所述第二差值，确定所述射电信号的波长。
作为执行S203”的一种可能的实现方式的具体描述，如图9所示：
S2031，获取所述第一差值和所述第二差值的平均值。
示例性的，第一差值为S1，第二差值为S2，根据(S1+S2)/2可以确定出第一差值S1和第二差值S2的平均值T。在其他方式中，可能有多个第一差值S1和多个第二差值S2，则确定出所有第一差值S1和所有第二差值S2的平均值。
S2032，将所述平均值确定为所述射电信号的波长。
基于上述实施例，确定的平均值即为射电信号的波长。
本实施例中，通过获取第一差值和第二差值的平均值；将平均值确定为射电信号的波长，能够提升测量结果的准确性。
下面给出一种具体的实施例，采用915MHZ的信号发生器，即第一射电信号和第二射电信号的频率为915MHZ，表1为获取到的电压值的变化趋势。
表1电压值的变化趋势
Figure BDA0003253281080000161
Figure BDA0003253281080000171
如表1所示，测量得到2个最大电压值，即x2和x4，以及2个最小电压值，即x1和x3，波长测量结果如下
测量波长λi＝[(x4-x2)+(x3-x1)]/2＝33.25cm，
实际波长λ＝(3×108)/(915×106)＝32.79cm，
波长的测量误差Δλ＝|λ-λi|＝0.46cm，
波长的相对误差rλ＝Δλ/λ＝1.4％。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种波长测量系统，其特征在于，包括：第一信号发射器、第二信号发射器、偏振组件、信号接收器、移动导轨和处理器；
所述第一信号发射器固定于所述移动导轨上，所述移动导轨上设置有刻度，所述第一信号发射器在所述移动导轨上沿第一方向移动，以调整所述第一信号发射器对应的刻度值，所述第一信号发射器用于发射第一射电信号；所述第二信号发射器，用于发射第二射电信号，所述第一射电信号和所述第二射电信号相干；
所述偏振组件位于所述第一射电信号和所述第二射电信号的传输路径上，所述偏振组件用于将所述第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，所述第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，所述第二方向与所述第三方向垂直，且所述第二方向和所述第三方向均与所述第一方向垂直；
所述信号接收器位于所述第一信号发射器沿所述第一方向的延长线上，用于接收所述第一线偏振信号和所述第二线偏振信号的相干叠加信号；
所述处理器与所述信号接收器电连接，所述处理器用于将所述相干叠加信号转换为电信号，并根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，所述变化趋势为所述电压值随所述刻度值变化的趋势。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述偏振组件包括同一平面内的第一偏振器和第二偏振器；
所述第一偏振器位于所述第一射电信号的传输路径上，用于将所述第一射电信号调制为所述第一线偏振信号；所述第二偏振器位于所述第二射电信号的传输路径上，用于将所述第二射电信号调制为所述第二线偏振信号。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一偏振器包括多个沿所述第三方向延伸沿所述第二方向分布的金属丝；
所述第二偏振器包括多个沿所述第二方向延伸沿所述第三方向分布的金属丝。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，还包括：第一功率放大器、第二功率放大器和信号发生器；
所述信号发生器的输出端分别与所述第一功率放大器的输入端和所述第二功率放大器的输入端电连接，所述第一功率放大器的输出端与所述第一信号发射器电连接，所述第二功率放大器的输出端与所述第二信号发射器电连接。
5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述第一射电信号的波长范围为3cm-50cm。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，相邻所述金属丝的距离d小于所述第一射电信号的波长的百分之十。
7.一种波长测量方法，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的波长测量系统来执行；
所述方法，包括：
沿第一方向调整第一信号发射器对应的刻度值；
将第一射电信号调制为沿第二方向振动的第一线偏振信号，将第二射电信号调制为沿第三方向振动的第二线偏振信号，所述第一射电信号与所述第二射电信号相干，所述第二方向和所述第一方向垂直，所述第二方向和所述第一方向均与所述第一方向垂直；
获取所述第一线偏振信号和所述第二线偏振信号的相干叠加信号；
将所述相干叠加信号转换为电信号；
根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，所述变化趋势为所述电压值随所述刻度值变化的趋势。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，包括：
根据所述变化趋势，确定所述电信号的最大电压值及其对应的刻度值，根据所述最大电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，包括：
根据所述变化趋势，确定所述电信号的最小电压值及其对应的刻度值，根据所述最小电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述电信号的电压值的变化趋势，确定射电信号的波长，包括：
根据所述变化趋势，确定最大电压值及其对应的刻度值和最小电压值及其对应的刻度值，根据所述最大电压值及其对应的刻度值和所述最小电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长，包括：根据相邻最大电压值对应的刻度值，确定第一差值；根据所述第一差值，确定所述射电信号的波长。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述最小电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长，包括：
根据相邻最小电压值对应的刻度值，确定第二差值，根据所述第二差值，确定所述射电信号的波长。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大电压值及其对应的刻度值和所述最小电压值及其对应的刻度值，确定所述射电信号的波长，包括：
根据相邻最大电压值对应的刻度值，确定第一差值；并根据相邻最小电压值对应的刻度值，确定第二差值；
根据所述第一差值和所述第二差值，确定所述射电信号的波长。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一差值和所述第二差值，确定所述射电信号的波长，包括：
获取所述第一差值和所述第二差值的平均值；
将所述平均值确定为所述射电信号的波长。
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