具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本申请的保护范围有任何的限制作用。

请参考图1和图2，本实施例提供一种二维样本切换系统，包括：屏蔽箱体102、屏蔽箱盖100、样品安装板404以及驱动机构。

所述屏蔽箱体102为前侧开口的长方体结构；所述屏蔽箱盖100设置在所述屏蔽箱体102的开口侧，并通过固定螺栓103与所述屏蔽箱体102固定连接；为降低电磁波的耦合，所述固定螺栓103均采用沉头螺栓，固定后表面再粘贴铜基胶带进行屏蔽。

所述屏蔽箱盖100的中心位置开设有电磁辐射口101，所述屏蔽箱体102外部的电磁发射装置发射的电磁波可通过所述电磁辐射口101射入所述屏蔽箱体102的内部；所述样品安装板404，设置在所述屏蔽箱体102内，具有多个样品安装区404-2，样品安装区404-2用于粘贴试验件样品500(即试验用效应物)；所述试验件样品500一般为多层隔热组件MLI、光学二次表面镜OSR等。

所述驱动机构，设置在所述屏蔽箱体102内，用于驱动所述样品安装板404沿第一方向、第二方向以及第三方向运动，以使所述电磁辐射口101可与任一所述样品安装区404-2对准；所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向相互垂直；在本实施例中，所述第一方向平行于屏蔽箱体102的高度方向；所述第二方向平行于屏蔽箱体102的长度方向；所述第三方向平行于屏蔽箱体102的宽度方向，即垂直于所述屏蔽箱盖100的方向。

请进一步参考图3，所述驱动机构包括：第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；所述样品安装板404安装在所述第三驱动组件上，所述第三驱动组件用于驱动所述样品安装板404沿所述第三方向移动；所述第三驱动组件安装在所述第二驱动组件上，所述第二驱动组件用于驱动所述第三驱动组件沿所述第二方向移动；所述第二驱动组件安装在所述第一驱动组件上，所述第一驱动组件用于驱动所述第二驱动组件沿所述第一方向移动。

所述第一驱动组件包括：第一驱动电机201、第一丝杠202、第一光轴203以及第一移动平台204；所述第一驱动电机201安装在所述屏蔽箱体102的侧壁上，为真空步进电机，其控制方式为两相或三相，使用固体润滑剂润滑，如二硫化钼等，用于提供样品沿第一方向移动的动力；所述第一丝杠202通过联轴器与第一驱动电机201的输出轴相连接，用于将第一驱动电机201的旋转运动转化为第一移动平台204的线性运动；第一丝杠202的长度方向和第一光轴203的长度方向分别与第一方向平行，所述第一丝杠202可转动安装在所述屏蔽箱体102内，所述第一光轴203固定安装在所述屏蔽箱体102内，用于对所述第一移动平台204进行导向；所述第一移动平台204与所述第一丝杠202螺纹连接，同时与所述第一光轴203滑动连接；为降低所述第一移动平台204沿所述第一光轴203运动时的移动阻力，所述第一移动平台204通过第一直线轴承206与所述第一光轴203相连接；在本实施例中，共设有两个所述第一丝杠202和两个所述第一光轴203，两个所述第一光轴203分别位于所述第一移动平台204的两端；两个所述第一丝杠202位于两个所述第一光轴203之间，并关于所述第一移动平台204的中心对称分布。

在使用时，第一驱动电机201转动驱动第一丝杠202相应的转动，使得第一移动平台204在第一丝杠202和第一光轴203的作用下，沿第一方向移动，从而可实现样品沿第一方向移动。

所述第二驱动组件包括：第二驱动电机301、第二丝杠302、第二光轴303以及第二移动平台304；所述第二驱动电机301安装在所述第一移动平台204上，为真空步进电机，其控制方式为两相或三相，使用固体润滑剂润滑，如二硫化钼等，用于提供样品沿第二方向移动的动力；所述第二丝杠302通过联轴器与第二驱动电机301的输出轴相连接，用于将第二驱动电机301的旋转运动转化为第二移动平台304的线性运动；第二丝杠302的长度方向和第二光轴303的长度方向分别与第二方向平行，所述第二丝杠302可转动安装在所述第一移动平台204上，所述第二光轴303固定安装在所述第一移动平台204上，用于对所述第二移动平台304进行导向；所述第二移动平台304与所述第二丝杠302螺纹连接，同时与所述第二光轴303滑动连接；为降低所述第二移动平台304沿所述第二光轴303运动时的移动阻力，所述第二移动平台304通过第二直线轴承306与所述第二光轴303相连接；在本实施例中，共设有两个所述第二丝杠302和两个所述第二光轴303，两个所述第二光轴303分别位于所述第二移动平台304的两端；两个所述第二丝杠302位于两个所述第二光轴303之间，并关于所述第二移动平台304的中心对称分布。

在使用时，第二驱动电机301转动驱动第二丝杠302相应的转动，使得第二移动平台304在第二丝杠302和第二光轴303的作用下，沿第二方向移动，从而可实现样品沿第二方向移动。

所述第三驱动组件包括：第三驱动电机401、第三丝杠402以及第三光轴403；所述第三驱动电机401固定安装在所述第二移动平台304上，为真空步进电机，其控制方式为两相或三相，使用固体润滑剂润滑，如二硫化钼等，用于提供样品沿第三方向移动的动力；所述第三丝杠402通过联轴器与第三驱动电机401的输出轴相连接，用于将第三驱动电机401的旋转运动转化为样品安装板404的线性运动；第三丝杠402的长度方向和第三光轴403的长度方向分别与第三方向平行，所述第三丝杠402可转动安装在第二移动平台304上，所述第三光轴403固定安装在所述第二移动平台304上，用于对所述样品安装板404进行导向；所述样品安装板404与所述第三丝杠402螺纹连接，同时与所述第三光轴403滑动连接；为降低所述样品安装板404沿所述第三光轴403运动时的移动阻力，所述样品安装板404通过第三直线轴承406与所述第三光轴403相连接；在本实施例中，共设有两个所述第三丝杠402和四个所述第三光轴403，四个所述第三光轴403分别位于所述样品安装板404的四角处；两个所述第三丝杠402关于所述样品安装板404的中心对称分布。

在使用时，第三驱动电机401转动驱动第三丝杠402相应的转动，使得样品安装板404在第三丝杠402和第三光轴403的作用下，沿第三方向移动，从而可实现样品沿第三方向移动。

优选的，所述第一驱动组件还包括在所述第一方向上设置的第一限位开关205；所述第一限位开关205用于限制所述第一移动平台204的移动范围；所述第二驱动组件还包括在所述第二方向上设置的第二限位开关305；所述第二限位开关305用于限制所述第二移动平台304的移动范围；所述第三驱动组件还包括在所述第三方向上设置的第三限位开关405；所述第三限位开关405用于限制所述样品安装板404的移动范围。

本实施例所述的限位开关(包括第一限位开关205、第二限位开关305以及第三限位开关405)可以为接触式限位开关也可以为光电式限位开关；所述限位开关与控制器702相连接，所述控制器702可读取各限位开关的状态(当限位开关未被触发时，限位开关的状态值为0，当限位开关被触发时，限位开关的状态值为1)，并根据各限位开关的状态，控制相应方向的驱动组件中的驱动电机的启闭。

例如：在所述第一方向上设置的第一限位开关205为接触式限位开关，该接触式限位开关固定安装在所述第一移动平台204上，在所述屏蔽箱体102的底部相应位置固定安装阻挡片，当所述第一驱动电机201驱动所述第一移动平台204沿第一方向移动时，当所述接触式限位开关碰到阻挡片时，接触式限位开关的状态值由0变为1，此时控制器702会控制所述第一驱动电机201停止运行。

请进一步参考图3，所述样品安装板404包括安装板本体、以及设置在所述安装板本体靠近所述屏蔽箱盖100一侧的若干第一屏蔽簧片404-1；一部分所述第一屏蔽簧片404-1平行于所述第一方向设置，另一部分所述第一屏蔽簧片404-1平行于所述第二方向设置，所有所述第一屏蔽簧片404-1将所述安装板本体的表面分隔成多个形状相同大小相等的所述样品安装区404-2；所有所述样品安装区404-2纵横分布形成矩形阵列。

请进一步参考图4，所述电磁辐射口101的尺寸大小与所述样品安装区404-2的尺寸大小相匹配；所述电磁辐射口101的四周设有可与所述第一屏蔽簧片404-1插接的第二屏蔽簧片106；具体地，在所述第二屏蔽簧片106朝向所述第一屏蔽簧片404-1的一端设有可供所述第一屏蔽簧片404-1插入的开口。

在使用时，通过第一驱动组件和第二驱动组件驱动所述样品安装板404沿第一方向、第二方向移动，将待进行试验的试验件样品500与电磁辐射口101对准；通过第三驱动组件驱动所述样品安装板404沿第三方向移动，使得该试验件样品500所在的样品安装区404-2周围的所述第一屏蔽簧片404-1插入第二屏蔽簧片106的开口内，形成密闭的金属结构，即形成法拉第笼边界，可实现屏蔽箱体102对外部的屏蔽，降低耦合进入屏蔽箱体102内部的电磁波，在保护屏蔽箱体102内设备的同时将试验件样品500直接暴露于强电磁环境下。

请参考图5，所述安装板本体包括依次设置的金属层404-3、吸波层404-4以及用于安装试验件样品500的透波层404-5。所述透波层404-5，用于提供试验件样品500的安装边界；所述吸波层404-4，用于对电磁波辐照进行吸收，防止电磁波反射产生的不真实的损伤效应，主要为烧结的C/SiC复合材料，具有较低的出气率，可在真空下对电磁波辐照进行吸收；所述金属层404-3用于导热，并为所述样品安装板404提供主要支撑作用，所述金属层404-3为1～5mm厚的金属板。在使用时，所述试验件样品500通过胶粘贴在所述透波层404-5的表面。

请进一步参考图1，所述屏蔽箱体102的外部设置有加强支架104，所述加强支架104设置在所述屏蔽箱体102远离所述屏蔽箱盖100的一侧下部，起到承载的作用，增强了稳定性；所述屏蔽箱体102的底部以及所述加强支架104的底部分别设有移动轮105，所述屏蔽箱体102底部设有两个所述移动轮105，所述加强支架104的底部设有两个所述移动轮105，移动轮105的设置便于所述屏蔽箱体102移动。

本申请实施例提供的二维样本切换系统在一种典型应用模式下的系统图如图6所示。所述屏蔽箱体102放置在真空模拟容器600内，该真空模拟容器600的极限真空度可达1.33x10^-3Pa以下；所述真空模拟容器600内设有与所述屏蔽箱体102相连接的接地点601，其接地电阻一般小于0.5Ω；所述真空模拟容器600的外部设有控制器702和计算机704；所述第一驱动电机201、所述第二驱动电机301、所述第三驱动电机401、所述第一限位开关205、所述第二限位开关305以及所述第三限位开关405分别通过屏蔽线缆701与所述控制器702电连接；所述屏蔽箱体102远离所述屏蔽箱盖100的一侧安装有第一穿墙电连接器107，便于所述屏蔽箱体102内的所述屏蔽线缆701的导出；所述真空模拟容器600的侧壁上安装有第二穿墙电连接器602，便于所述真空模拟容器600内的所述屏蔽线缆701的导出；所述第二穿墙电连接器602可选用高频穿墙气密电连接器(典型的包括TNC型、N型等)或低频穿墙气密电连接器(典型的包括Y27A-2237系列)；所述控制器702用于读取各限位开关的状态以及用于驱动各驱动电机运行；所述控制器702通过通信电缆703与所述计算机704相连接；所述通信电缆703可以为USB线缆、以太网线缆等形式；所述计算机704用于向所述控制器702发出控制指令，并读取相应的控制状态。

上述系统的工作步骤为：

1)将试验件样品500依次粘贴于各样品安装区404-2内；

2)进行系统测试，即控制器702分别控制第一驱动电机201、第二驱动电机301以及第三驱动电机401运行，确保第一方向、第二方向以及第三方向移动无问题；

3)启动真空模拟容器600，通过真空泵将真空模拟容器600抽气至预定的压力；

4)依次标定第一方向(相当于Y方向)、第二方向(相当于X方向)以及第三方向(相当于Z方向)的零点；

以标定第一方向的零点为例来进行具体说明，具体方法为：控制器702控制第一驱动电机201旋转，带动样品安装板404沿第一方向移动，当所述第一限位开关205返回的状态值为1时，控制器702控制第一驱动电机201停止运行，并以当前位置标定为系统的第一方向零点；第二方向和第三方向零点的标定方法与第一方向零点的标定方法类似，此处不再赘述。

5)计算机704读取初始设定值，即程序中录入的每个试验件样品500的坐标设定值；

假设样品安装板404上共设有n个样品安装区404-2域，即共可以安装n个试验件样品500，每个试验件样品500的初始设定值为(i，xi，yi)和z1值，其中i为试验件样品500的序号，xi、yi分别为该试验件样品500的X方向坐标值和Y方向坐标值，z1值为从第三方向零点到第一屏蔽簧片404-1插紧至第二屏蔽簧片106的开口内所需要移动的距离。

6)依次对各个样品安装区404-2内的试验件样品500进行辐照试验；

以某一试验件样品500为例，假设该试验件样品500的坐标为(xi，yi)，控制器702根据坐标数据控制第一驱动电机201和第二驱动电机301相应的旋转，使得样品安装板404沿第一方向和第二方向相应的移动，直至该试验件样品500所在的样品安装区404-2与电磁辐射口101对准，控制第一驱动电机201和第二驱动电机301停止转动；控制器702控制第三驱动电机401转动，使得样品安装板404沿第三方向移动，直至该试验件样品500四周的第一屏蔽簧片404-1插紧至第二屏蔽簧片106的开口内，即移动z1距离，控制第三驱动电机401停止转动，电磁波经电磁辐射口101辐射在该试验件样品500上进行辐照试验；试验完毕后，控制第三驱动电机401向相反的方向转动，使得试验件样品500四周的第一屏蔽簧片404-1从第二屏蔽簧片106的开口内移动出来，样品安装板404移动至第三方向的零点位置。通过不断重复，可完成对样品安装板404上的所有试验件样品500的辐照试验。

7)当样品安装板404上的所有试验件样品500完成试验后，真空模拟容器600复压。

本申请提供的二维样本切换系统，主要用于地面真空、强电磁场辐照试验中，可满足真空、强电磁试验中的试验件样品切换要求，通过驱动机构来驱动样品安装板沿第一方向、第二方向以及第三方向运动，来实现对安装在各个样品安装区上的试验件样品的切换，即依次使各个试验件样品与电磁辐射口对准以进行强磁辐照试验，本申请在试验过程中，无需手动更换试验件样品，可同时兼顾不同试验件样品试验所需的不同电磁波功率；通过在样品安装区的四周设置第一屏蔽簧片，并在电磁辐射口的四周设置可与第一屏蔽簧片相互插接的第二屏蔽簧片，可以形成法拉第笼边界，实现屏蔽箱体对外部的屏蔽，降低耦合进入屏蔽箱体内部的电磁波，在保护屏蔽箱体内设备的同时将试验件样品直接暴露于强电磁环境下。

本申请提供的二维样本切换系统，适用性广，灵活可靠，可根据试验需求替换不同型号的样品安装板，为不同类型的试验提供支撑。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均应视为本申请的保护范围。