CN220188396U - 一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，包括微波收发模块、中央处理器、显示模块、发射天线、接收天线和带有吸波涂层的被测件；所述微波收发模块用于产生发射信号传输给发射天线进行发射，发射信号照射到被测件后，由所述被测件反射产生回波信号，所述接收天线用于对回波信号进行接收，并传输给微波收发模块；所述微波收发模块，用于在产生发射信号的同时，生成一路定标信号，并将定标信号与接收处理后的回波信号一起传输给中央处理器，所述中央处理器还与显示模块连接，用于将定标信号和接收处理后的回波信号传输给显示模块进行显示。本实用新型在提供测试信号的同时，生成了一路定标信号用于进行比较，能够有效提高测试精度和测试稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及带有吸波涂层的被测件检测，特别是涉及一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统。
背景技术
飞行器在施工、贮存、运输、训练及作战过程中，隐身涂层会受外部环境或自身寿命等多种复杂因素影响而出现机械性损伤或吸收剂变质等失效行为，从而引起隐身涂层物理化学性能恶化，严重影响到装备作战效能。在隐身涂层各类失效行为中，吸收剂变质往往不易被察觉。有时目视隐身涂层状态良好或仅有轻微变色，但其内部吸收剂随着使用时间的增加或已发生氧化作用等化学反应，导致吸收剂的固有电磁参数发生变化，对应的雷达反射率也随之变化，使得涂层性能达不到预期要求甚至散失隐身功能。
在隐身涂层喷涂过程中，无论是早期采用的人工喷涂还是更为先进的机械臂喷涂，进行一定程度的现场喷涂效果抽检是很有必要的，这不仅能够检测涂层原料的性能是否达标，也能起到对喷涂设备喷涂效果的检验，保证喷涂工艺的可靠性。
目前国内在隐身涂层反射率现场快速检测方面尚处于起步阶段，尚未形成检测技术标准及流程规范，以解决新型战机隐身涂层快速检测及修复难题，但是目前在测试精度、稳定性还存在着一定的欠缺。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，能够有效提高测试精度和测试稳定性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，包括微波收发模块、中央处理器、显示模块、发射天线、接收天线和带有吸波涂层的被测件；
所述微波收发模块用于产生发射信号传输给发射天线进行发射，发射信号照射到被测件后，由所述被测件反射产生回波信号，所述接收天线用于对回波信号进行接收，并传输给微波收发模块；
所述微波收发模块，用于在产生发射信号的同时，生成一路定标信号，并将定标信号与接收处理后的回波信号一起传输给中央处理器，所述中央处理器还与显示模块连接，用于将定标信号和接收处理后的回波信号传输给显示模块进行显示。
优选地，所述垂直反射率测试系统还包括存储模块，所述存储模块与中央处理器连接。
优选地，所述发射天线的信号发射方向垂直于所述被测件，所述接收天线的信号接收方向垂直与所述被测件，以使得发射信号垂直照射到所述被测件，产生反射信号，并回传到所述接收天线。
优选地，所述发射天线和接收天线均采用对踵Vivaldi天线。
优选地，所述垂直反射测试系统还包括供电电源，所述供电电源分别与微波收发模块、中央处理器、显示模块和存储模块连接，实现对整个垂直反射测试系统的供电。
优选地，所述微波收发模块包括第一频率源、第一功分器、测试通道、定标通道和频综模块；
所述定标通道包括第一单刀双掷开关、第一混频器、第二混频器、第二单刀双掷开关、第一滤波器和第一放大器，所述第一单刀双掷开关的动端与第一功分器的一路输出端连接，第一单刀双掷开关一个不动端与第一混频器的第一输入端连接，第一单刀双掷开关的另一个不动端与第二混频器的第一输入端连接；所述第一混频器的输出端与第二单刀双掷开关的一个不动端连接，第二混频器的输出端与第二单刀双掷开关的另一个不动端连接，所述第二单刀双掷开关的动端与所述第一滤波器的输入端连接，第一滤波器的输出端通过第一放大器对外输出信号，即定标信号，输出的定标信号传输给所述中央处理器；
所述第一功分器的另一路输出端与所述发射天线连接，发射天线发射信号照射到被测件后，由所述被测件反射产生回波信号，所述接收天线对回波信号进行接收后，传输给测试通道；
所述测试通道包括低噪声放大器、第三单刀双掷开关、第三混频器、第四混频器、第四单刀双掷开关、第二滤波器和第二放大器；所述第三单刀双掷开关的动端通过所述低噪声放大器与所述接收天线连接，所述第三单刀双掷开关的一个不动端与第三混频器的第一输入端连接，第三单刀双掷开关的另一个不动端与第四混频器的第一输入端连接，所述第三混频器的输出端与第四单刀双掷开关的一个不动端连接，第四混频器的输出端与第四单刀双掷开关的另一个不动端连接，所述第四单刀双掷开关的动端与第二滤波器的输入端连接，第二滤波器的输出端通过第二放大器对外输出信号，即测试信号，输出的测试信号传输给所述中央处理器；
所述频综模块包括第二频率源、第五单刀双掷开关、第三放大器、第三功分器、第四功分器、第四放大器和第五放大器；所述第二频率源的输出端与第五单刀双掷开关的动端连接，第五单刀双掷开关的一个不动端与第三功分器的输入端连接，第五单刀双掷开关的另一个不动端与第三放大器的输入端连接，所述第三功分器的输出端分别与第四放大器和第五放大器连接，所述第四放大器的输出端与第一混频器的第二输入端连接，所述第五放大器的输出端与第三混频器的第二输入端连接；所述第三放大器的输出端与第四功分器连接，所述第四功分器的一路输出端与第二混频器的第二输入端连接，所述第四功分器的另一路输出端与第四混频器的第二输入端连接。
本实用新型的有益效果是：本发明在基于接收到的回波信号进行处理得到测试信号，并以相同方式对发射信号进行处理得到一路定标信号，通过测试信号和定标信号的对比，能够有效体现出测试信号与定标信号的差异，便于评估吸波涂层的吸波性能提高测试精度和测试稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的原理示意图；
图2为微波收发模块的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，包括微波收发模块、中央处理器、显示模块、发射天线、接收天线和带有吸波涂层的被测件；
所述微波收发模块用于产生发射信号传输给发射天线进行发射，发射信号照射到被测件后，由所述被测件反射产生回波信号，所述接收天线用于对回波信号进行接收，并传输给微波收发模块；
所述微波收发模块，用于在产生发射信号的同时，生成一路定标信号，并将定标信号与接收处理后的回波信号一起传输给中央处理器，所述中央处理器还与显示模块连接，用于将定标信号和接收处理后的回波信号传输给显示模块进行显示。
在本申请的实施例中，所述垂直反射率测试系统还包括存储模块，所述存储模块与中央处理器连接，所述存储模块可以采用存储器或者SD卡；
在本申请的实施例中，所述发射天线的信号发射方向垂直于所述被测件，所述接收天线的信号接收方向垂直与所述被测件，以使得发射信号垂直照射到所述被测件，产生反射信号，并回传到所述接收天线。
在本申请的实施例中，所述发射天线和接收天线均采用对踵Vivaldi天线。在该实施例中，还可以将两个对踵Vivaldi天线在E面并排排列，并将其相邻內脊缩短，形成非对称对踵结构，使得E面辐射的电磁波具有更窄的波束宽度，同时在天线近场形成准平面波。
在本申请的实施例中，所述垂直反射测试系统还包括供电电源，所述供电电源分别与微波收发模块、中央处理器、显示模块和存储模块连接，实现对整个垂直反射测试系统的供电。
在本申请的实施例中，所述微波收发模块包括第一频率源（频率源1）、第一功分器、测试通道、定标通道和频综模块；
所述定标通道包括第一单刀双掷开关、第一混频器、第二混频器、第二单刀双掷开关、第一滤波器和第一放大器，所述第一单刀双掷开关的动端与第一功分器的一路输出端连接，第一单刀双掷开关一个不动端与第一混频器的第一输入端连接，第一单刀双掷开关的另一个不动端与第二混频器的第一输入端连接；所述第一混频器的输出端与第二单刀双掷开关的一个不动端连接，第二混频器的输出端与第二单刀双掷开关的另一个不动端连接，所述第二单刀双掷开关的动端与所述第一滤波器的输入端连接，第一滤波器的输出端通过第一放大器对外输出信号，即定标信号，输出的定标信号传输给所述中央处理器；
所述第一功分器的另一路输出端与所述发射天线连接，发射天线发射信号照射到被测件后，由所述被测件反射产生回波信号，所述接收天线对回波信号进行接收后，传输给测试通道；
所述测试通道包括低噪声放大器、第三单刀双掷开关、第三混频器、第四混频器、第四单刀双掷开关、第二滤波器和第二放大器；所述第三单刀双掷开关的动端通过所述低噪声放大器与所述接收天线连接，所述第三单刀双掷开关的一个不动端与第三混频器的第一输入端连接，第三单刀双掷开关的另一个不动端与第四混频器的第一输入端连接，所述第三混频器的输出端与第四单刀双掷开关的一个不动端连接，第四混频器的输出端与第四单刀双掷开关的另一个不动端连接，所述第四单刀双掷开关的动端与第二滤波器的输入端连接，第二滤波器的输出端通过第二放大器对外输出信号，即测试信号，输出的测试信号传输给所述中央处理器；
所述频综模块包括第二频率源（频率源2）、第五单刀双掷开关、第三放大器、第三功分器、第四功分器、第四放大器和第五放大器；所述第二频率源的输出端与第五单刀双掷开关的动端连接，第五单刀双掷开关的一个不动端与第三功分器的输入端连接，第五单刀双掷开关的另一个不动端与第三放大器的输入端连接，所述第三功分器的输出端分别与第四放大器和第五放大器连接，所述第四放大器的输出端与第一混频器的第二输入端连接，所述第五放大器的输出端与第三混频器的第二输入端连接；所述第三放大器的输出端与第四功分器连接，所述第四功分器的一路输出端与第二混频器的第二输入端连接，所述第四功分器的另一路输出端与第四混频器的第二输入端连接。
本实用新型的工作原理如下：频率源1产生的1-18GHz信号经功分分为两路，一路信号经过待测件后进入测试通道，在测试通道中与频率源2信号混频产生2MHz测试中频信号；另一路信号直接进入定标混频通道，直接与频率源2信号混频产生与测试中频信号相参的2MHz定标中频信号。并且定标通道和测试通道中均有两路混频通道，可以同时采用定标通道和测试通道的第一路混频通道（第一混频器和第三混频器所在通道），也可以同时采用定标通道和测试通道的第二路混频通道（第二混频器和第四混频器所在通道），并通过单刀双掷开关进行切换；最终定标通道输出的定标信号和测试通道输出的测试信号均传输给所述中央处理器，并传输给传输模块进行保存，传输给显示模块进行显示；在本一些的实施例中，可以通过AD采样电路对信号进行采集后，再传输给中央处理器，此时，所述显示模块采用示波器，对测试信号和定标信号的波形进行显示，由工作人员根据信号的波形，判断幅度的差异，从而分析待测件的吸波涂层性能；在另一些实施例中，也可以采用幅度检测模块对定标信号和测试信号进行幅度检测，并传输给中央处理器，由中央处理器传输给显示模块，此时，显示模块采用LED显示器，用于定标信号和测试信号的幅度，工作人员可以比较测试信号与定标信号的幅度大小，判断测试信号相比与定标信号的幅度衰减，从而判定吸波涂层的性能，幅度衰减越大，则吸波性能约好；在其他一些实施例中，还可以在用幅度检测模块对定标信号和测试信号进行幅度检测，并传输给中央处理器的基础上，由中央处理器直接比较测试信号与定标信号的幅度比值，并进行显示，比值越小，则可以说明吸波性能越好。
最后应当说明的是，以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，其特征在于：包括微波收发模块、中央处理器、显示模块、发射天线、接收天线和带有吸波涂层的被测件；
所述微波收发模块用于产生发射信号传输给发射天线进行发射，发射信号照射到被测件后，由所述被测件反射产生回波信号，所述接收天线用于对回波信号进行接收，并传输给微波收发模块；
所述微波收发模块，用于在产生发射信号的同时，生成一路定标信号，并将定标信号与接收处理后的回波信号一起传输给中央处理器，所述中央处理器还与显示模块连接，用于将定标信号和接收处理后的回波信号传输给显示模块进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，其特征在于：所述垂直反射率测试系统还包括存储模块，所述存储模块与中央处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，其特征在于：所述发射天线的信号发射方向垂直于所述被测件，所述接收天线的信号接收方向垂直与所述被测件，以使得发射信号垂直照射到所述被测件，产生反射信号，并回传到所述接收天线。
4.根据权利要求1所述的一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，其特征在于：所述发射天线和接收天线均采用对踵Vivaldi天线。
5.根据权利要求2所述的一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，其特征在于：所述垂直反射测试系统还包括供电电源，所述供电电源分别与微波收发模块、中央处理器、显示模块和存储模块连接，实现对整个垂直反射测试系统的供电。
6.根据权利要求1所述的一种带有吸波涂层的被测件的垂直反射测试系统，其特征在于：所述微波收发模块包括第一频率源、第一功分器、测试通道、定标通道和频综模块；
所述定标通道包括第一单刀双掷开关、第一混频器、第二混频器、第二单刀双掷开关、第一滤波器和第一放大器，所述第一单刀双掷开关的动端与第一功分器的一路输出端连接，第一单刀双掷开关一个不动端与第一混频器的第一输入端连接，第一单刀双掷开关的另一个不动端与第二混频器的第一输入端连接；所述第一混频器的输出端与第二单刀双掷开关的一个不动端连接，第二混频器的输出端与第二单刀双掷开关的另一个不动端连接，所述第二单刀双掷开关的动端与所述第一滤波器的输入端连接，第一滤波器的输出端通过第一放大器对外输出信号，即定标信号，输出的定标信号传输给所述中央处理器；
所述第一功分器的另一路输出端与所述发射天线连接，发射天线发射信号照射到被测件后，由所述被测件反射产生回波信号，所述接收天线对回波信号进行接收后，传输给测试通道；
所述测试通道包括低噪声放大器、第三单刀双掷开关、第三混频器、第四混频器、第四单刀双掷开关、第二滤波器和第二放大器；所述第三单刀双掷开关的动端通过所述低噪声放大器与所述接收天线连接，所述第三单刀双掷开关的一个不动端与第三混频器的第一输入端连接，第三单刀双掷开关的另一个不动端与第四混频器的第一输入端连接，所述第三混频器的输出端与第四单刀双掷开关的一个不动端连接，第四混频器的输出端与第四单刀双掷开关的另一个不动端连接，所述第四单刀双掷开关的动端与第二滤波器的输入端连接，第二滤波器的输出端通过第二放大器对外输出信号，即测试信号，输出的测试信号传输给所述中央处理器；
所述频综模块包括第二频率源、第五单刀双掷开关、第三放大器、第三功分器、第四功分器、第四放大器和第五放大器；所述第二频率源的输出端与第五单刀双掷开关的动端连接，第五单刀双掷开关的一个不动端与第三功分器的输入端连接，第五单刀双掷开关的另一个不动端与第三放大器的输入端连接，所述第三功分器的输出端分别与第四放大器和第五放大器连接，所述第四放大器的输出端与第一混频器的第二输入端连接，所述第五放大器的输出端与第三混频器的第二输入端连接；所述第三放大器的输出端与第四功分器连接，所述第四功分器的一路输出端与第二混频器的第二输入端连接，所述第四功分器的另一路输出端与第四混频器的第二输入端连接。
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