一种减小暗室反射性能测量误差的方法

文档序号:613294 发布日期:2021-05-07 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种减小暗室反射性能测量误差的方法 (Method for reducing measurement error of reflection performance of darkroom ) 是由 康宁 付子豪 黄承祖 彭博 成永杰 代明珍 崔腾林 赵鹏 于 2020-12-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种减小暗室反射性能测量误差的方法,包括:提供一被测暗室,在所述被测暗室内设置天线支架台,将发射天线与接收天线置于所述天线支架台上,保持收发天线及天线支架台相对位置固定;将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第一反射信号;在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第一反射信号;将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第二反射信号;在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第二反射信号;计算得到被测暗室墙面反射性能。本发明的优点是:实现简单,减小测量误差。(The invention discloses a method for reducing the measurement error of the reflection performance of a darkroom, which comprises the following steps: providing a tested darkroom, arranging an antenna support stand in the tested darkroom, placing a transmitting antenna and a receiving antenna on the antenna support stand, and keeping the relative positions of the transmitting antenna and the receiving antenna and the antenna support stand fixed; the antenna support platform is directly opposite to the wall surface of the darkroom to be measured, and a first reflection signal of the wall surface of the darkroom to be measured is obtained; placing a reference metal plate at the position of the wall surface of the darkroom to be measured, and measuring the antenna support stand right opposite to the wall surface of the darkroom to obtain a first reflection signal of the reference metal plate; measuring the wall surface of the darkroom by the back of the antenna bracket to obtain a second reflected signal of the wall surface of the darkroom to be measured; placing a reference metal plate at the position of the wall surface of the darkroom to be measured, and measuring the back of the antenna bracket to the wall surface of the darkroom to obtain a second reflected signal of the reference metal plate; and calculating to obtain the reflection performance of the wall surface of the tested darkroom. The invention has the advantages that: the method is simple to implement and reduces measurement errors.)

一种减小暗室反射性能测量误差的方法

技术领域

本发明属于通信技术领域,特别是一种减小暗室反射性能测量误差的方法。

背景技术

电波暗室是在金属屏蔽壳体内表面贴覆吸波材料后建成的,贴覆的吸波材料主要用于吸收照射到其表面的电磁波,减小反射信号,不同吸波材料对电磁波的吸收和反射能力不同,通常采用反射率来表示其性能。由于暗室墙面反射性能主要由吸波材料性能决定,因此通常采用暗室吸波暗室反射性能来表征暗室反射性能。通用的吸波暗室反射性能测量方法为收发天线照射方法,该方法的原理是通过比较被测吸波材料反射信号与参考金属板反射信号,利用两次测量得到的两个反射信号来计算吸波暗室反射性能。

暗室墙面反射性能的测量参考吸波暗室反射性能测量方法,根据测量方法原理,在进行暗室反射性能测量时,需要进行两次测量,一次是测量电磁波由被测暗室墙面反射的信号,另一次是测量电磁波由参考金属板反射的信号,首先由收发天线对准被测暗室墙面,由信号发生器产生的信号,经过发射天线向空间辐射电磁波,由接收天线接收被暗室墙面反射的电磁波,送入信号接收设备;在被测暗室墙面位置处,放置参考金属板,重复上述测量步骤。为了计算被测暗室墙面反射性能,需要获得被测暗室墙面反射信号和参考金属板反射信号。

分析上述测量方法,在测量过程中,接收天线送入信号接收设备的信号包括三部分:发射天线直接耦合到接收天线的信号;发射天线辐射到被测暗室墙面或参考金属板,经由被测暗室墙面或参考金属板反射到接收天线的信号;测量空间内其余反射物产生的杂散信号,其中,第二部分,被测暗室墙面或参考金属板反射信号是计算暗室反射性能所需的信号,因此需要将该部分信号分离出来。常用的信号处理方法为,将频域信号转换到时域,根据时域信号的不同时间,从时间上将三部分信号分离开来,然后将时域信号再转换到频域,获得测量结果。首先,频域信号转换到时域、再转换到频域的过程中,存在数据截断,会给测量结果引入截断误差;其次,在时间上对信号进行分离时,时间窗的不同位置会导致测量结果的差异;此外,由于收发天线耦合路径较近,与反射信号相比,收发天线直接耦合信号幅度相当或更大,将较小的反射信号从较大的直接耦合信号中完全分离,难以实现;同时由于天线测量支架、空间反射物的存在,空间杂散信号难以完全消除,而且其幅度较小,容易混入被测暗室墙面反射信号或参考金属板反射信号中。现有的暗室反射性能测量方法中,分别采用两个天线作为发射天线与接收天线,其中发射天线与信号发生器连接,接收天线与接收设备连接,通过对暗室墙面和参考金属板进行两次测量,分别获得暗室墙面和参考金属板反射信号,计算获得暗室墙面反射性能。目前的测量方法容易引入较大的测量误差,从而影响暗室反射性能的测量结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小暗室反射性能测量误差的方法,解决如何提高暗室反射性能测量准确度,减小测量误差的问题。

有鉴于此,本发明提供一种减小暗室反射性能测量误差的方法,其特征在于,包括:

提供一被测暗室,在所述被测暗室内设置天线支架台,将发射天线与接收天线置于所述天线支架台上,保持收发天线及天线支架台相对位置固定;

将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第一反射信号;

在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第一反射信号;

将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第二反射信号;

在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第二反射信号;

根据所述被测暗室墙面的第一反射信号、参考金属板的第一反射信号、被测暗室墙面的第二反射信号以及参考金属板的第二反射信号的相互关系,计算得到被测暗室墙面反射性能。

进一步地,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,包括:将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,由信号发生器产生信号,经过发射天线向空间辐射,由接收天线进行接收。

进一步地,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,包括:保持收发天线及天线支架台相对位置固定。

进一步地,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,包括:将所述天线支架台整体沿水平方向旋转180度,使收发天线背对被测暗室墙面,正对暗室空间。

进一步地,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,包括:保持收发天线及天线支架台相对位置固定。

进一步地,所述被测暗室墙面反射性能根据以下算法进行解算:

其中,S1为被测暗室墙面的第一反射信号,M1为参考金属板的第一反射信号,S2为被测暗室墙面的第二反射信号,M2为参考金属板的第二反射信号。

本发明实现了以下显著的有益效果:

实现简单,包括:提供一被测暗室,在所述被测暗室内设置天线支架台,将发射天线与接收天线置于所述天线支架台上,保持收发天线及天线支架台相对位置固定;将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第一反射信号;在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第一反射信号;将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第二反射信号;在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第二反射信号;根据所述被测暗室墙面的第一反射信号、参考金属板的第一反射信号、被测暗室墙面的第二反射信号以及参考金属板的第二反射信号的相互关系,计算得到被测暗室墙面反射性能。在不需要分离暗室墙面或参考金属板反射信号的同时,通过改变测量方向,选择合理的测量方法,来计算获得被测暗室墙面反射性能。通过使用该方法,不仅可以减小信号时频域转换过程中的截断误差,还可以有效降低收发天线直接耦合信号与空间杂散信号对反射信号的影响,进而提高暗室反射性能测量准确度,减小测量误差。

附图说明

图1为本发明的减小暗室反射性能测量误差的方法的流程图;

图2为本发明的被测暗室墙面反射信号测量示意图;

图3为本发明的参考金属板反射信号测量示意图;

图4为本发明的被测暗室墙面反射信号背对测量示意图;

图5为本发明的参考金属板反射信号背对测量示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图均采用非常简化的形式且均适用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是,为了清楚地说明本发明的内容,本发明特举多个实施例以进一步阐释本发明的不同实现方式,其中,该多个实施例是列举式而非穷举式。此外,为了说明的简洁,前实施例中已提及的内容往往在后实施例中予以省略,因此,后实施例中未提及的内容可相应参考前实施例。

虽然该发明可以以多种形式的修改和替换来扩展,说明书中也列出了一些具体的实施图例并进行详细阐述。应当理解的是,发明者的出发点不是将该发明限于所阐述的特定实施例,正相反,发明者的出发点在于保护所有给予由本权利声明定义的精神或范围内进行的改进、等效替换和修改。同样的元模块件号码可能被用于所有附图以代表相同的或类似的部分。

请参照图1至图5,本发明提供一种减小暗室反射性能测量误差的方法,包括:

步骤S101,提供一被测暗室,在所述被测暗室内设置天线支架台,将发射天线与接收天线置于所述天线支架台上,保持收发天线及天线支架台相对位置固定;

步骤S102,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第一反射信号;

步骤S103,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第一反射信号;

步骤S104,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第二反射信号;

步骤S105,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第二反射信号;

步骤S106,根据所述被测暗室墙面的第一反射信号、参考金属板的第一反射信号、被测暗室墙面的第二反射信号以及参考金属板的第二反射信号的相互关系,计算得到被测暗室墙面反射性能。

在一个实施例中,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,包括:将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,由信号发生器产生信号,经过发射天线向空间辐射,由接收天线进行接收。

在一个实施例中,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,包括:保持收发天线及天线支架台相对位置固定。

在一个实施例中,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,包括:将所述天线支架台整体沿水平方向旋转180度,使收发天线背对被测暗室墙面,正对暗室空间。

在一个实施例中,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,包括:保持收发天线及天线支架台相对位置固定。

在一个实施例中,所述被测暗室墙面反射性能根据以下算法进行解算:

其中,S1为被测暗室墙面的第一反射信号,M1为参考金属板的第一反射信号,S2为被测暗室墙面的第二反射信号,M2为参考金属板的第二反射信号。

作为具体的实施例,本发明的暗室反射性能测量使用如图2、图3、图4及图5所示的测量方法,该测量方法中,使用由信号发生器、信号接收设备、发射天线、接收天线及天线支架台共同组成的测量系统,通过该系统可以实现暗室反射性能的测量。

作为具体的实施例,如图3所示,首先由收发天线对准被测暗室墙面,测量距离为d,由信号发生器产生的信号,经过发射天线向空间辐射电磁波,由接收天线接收被测暗室墙面反射的电磁波,送入信号接收设备;如图3所示,在被测暗室墙面位置处,放置参考金属板,重复上述测量步骤。根据计算公式(1),为了计算暗室反射性能,需要获得被测暗室墙面反射信号和参考金属板反射信号。

作为具体的实施例,,在图2所示测量过程中,接收天线送入信号接收设备的信号,记为S1,包括三部分:发射天线直接耦合到接收天线的信号,记为Soh1;发射天线辐射到被测暗室墙面,经由被测暗室墙面反射到接收天线的信号,记为Sfs1;测量空间内其余反射物产生的杂散信号,记为Szs1。其中,第二部分,被测暗室墙面反射信号即Sfs1是计算暗室反射性能所需的信号。各部分信号关系式如下所示:

S1=Soh1+Sfs1+Szs1………………………………………(2)

作为具体的实施例,在图3所示测量过程中,接收天线送入信号接收设备的信号,记为M1,包括三部分:发射天线直接耦合到接收天线的信号,记为Moh1;发射天线辐射到参考金属板,经由参考金属板反射到接收天线的信号,记为Mfs1;测量空间内其余反射物产生的杂散信号,记为Mzs1。其中,第二部分,参考金属板反射信号即Mfs1是计算暗室反射性能所需的信号。各部分信号关系式如下所示:

M1=Moh1+Mfs1+Mzs1………………………………………(3)

作为具体的实施例,根据图2、图3测量过程及被测暗室墙面反射性能测量方法,其反射性能计算公式如下所示:

作为具体的实施例,完成如图2、3所示测量过程后,收发天线与天线支架台相对位置保持不变,将收发天线与天线支架台整体沿水平方向旋转180度,其余测量布置保持不变,此时收发天线背对被测暗室墙面,正对暗室空间。如图4、5所示,重复上述测量过程,获得两次测量中接收天线接收的信号。其中在图5所示测量过程中,接收天线送入信号接收设备的信号,记为S2;由于暗室反射性能测量中使用的收发天线方向性很好,当收发天线背对被测暗室墙面,正对暗室空间时,发射天线辐射到暗室空间,再经由暗室空间反射到接收天线的信号与其余反射信号相比,传输路径更长,信号衰减更大,其幅度已经小到可以忽略不计的程度,因此S2主要包括两部分:发射天线直接耦合到接收天线的信号,记为Soh2;测量空间内其余反射物产生的杂散信号,记为Szs2。各部分信号关系式如下所示:

S2=Soh2+Szs2………………………………………(5)

作为具体的实施例,在图5所示测量过程中,由于收发天线背对参考金属板,正对暗室空间,因此接收天线送入信号接收设备的信号,记为M2,包括两部分:发射天线直接耦合到接收天线的信号,记为Moh2;测量空间内其余反射物产生的杂散信号,记为Mzs2。各部分信号关系式如下所示:

M2=Moh2+Mzs2………………………………………(6)

作为具体的实施例,在图2、图4测量获得的接收信号中,由于发射天线与接收天线的相对位置保持不变,收发天线直接耦合信号在两次测量中保持不变;同时除收发天线与天线支架台沿水平方向变化180度外,其余布置不变,因此两次测量过程中空间杂散信号基本保持不变;同理,在图3、图5测量获得的接收信号中,由于发射天线与接收天线的相对位置保持不变,收发天线直接耦合信号在两次测量中保持不变;同时除收发天线与天线支架台沿水平方向变化180度外,其余布置不变,因此两次测量过程中空间杂散信号基本保持不变。因此,上述测量过程中,接收信号之间存在下述关系:

Soh1=Soh2………………………………………(7)

Szs1=Szs2………………………………………(8)

Moh1=Moh2………………………………………(9)

Mzs1=Mzs2………………………………………(10)

根据式(2)、式(5)、式(7)、式(8),可以得到:

Sfs1=S1-S2………………………………………(11)

根据式(3)、式(6)、式(9)、式(10),可以得到:

Mfs1=M1-M2………………………………………(12)

根据式(4)、式(11)、式(12),可以得到:

从式(13)可以看出,在完成图2、图3、图4、图5所示的测量过程后,分别获得接收天线送入信号接收设备的信号S1、M1、S2、M2,即可计算获得被测暗室墙面反射性能。

具体的测量步骤如下:

i)如图2所示,将收发天线置于天线支架台上,对准被测暗室墙面,测量距离为d,由信号发生器产生信号,经过发射天线向空间辐射,由接收天线接收信号,获得S1

ii)保持收发天线及天线支架台固定,如图3所示,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,重复上述测量步骤,获得接收信号M1

iii)如图5所示,将收发天线置于天线支架台上,整体沿水平方向旋转180度,使收发天线背对被测暗室墙面,正对暗室空间,同时保持收发天线及天线支架台相对位置与图2一致,重复测量步骤,获得接收信号S2

iv)保持收发天线及天线支架台固定,如图5所示,在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,重复上述测量步骤,获得接收信号M2;

v)根据公式(13)计算得到被测暗室墙面反射性能。

本发明实现了以下显著的有益效果:

实现简单,包括:提供一被测暗室,在所述被测暗室内设置天线支架台,将发射天线与接收天线置于所述天线支架台上,保持收发天线及天线支架台相对位置固定;将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第一反射信号;在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台正对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第一反射信号;将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取被测暗室墙面的第二反射信号;在被测暗室墙面位置处放置参考金属板,将所述天线支架台背对暗室墙面进行测量,获取参考金属板的第二反射信号;根据所述被测暗室墙面的第一反射信号、参考金属板的第一反射信号、被测暗室墙面的第二反射信号以及参考金属板的第二反射信号的相互关系,计算得到被测暗室墙面反射性能。在不需要分离暗室墙面或参考金属板反射信号的同时,通过改变测量方向,选择合理的测量方法,来计算获得被测暗室墙面反射性能。通过使用该方法,不仅可以减小信号时频域转换过程中的截断误差,还可以有效降低收发天线直接耦合信号与空间杂散信号对反射信号的影响,进而提高暗室反射性能测量准确度,减小测量误差。

根据本发明技术方案和构思,还可以有其他任何合适的改动。对于本领域普通技术人员来说,所有这些替换、调整和改进都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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