多功能材料电磁参数测试系统及测试方法
【专利摘要】本发明多功能材料电磁参数测试系统，包括底座，以及分别固定在底座上的拱形架，工作台和辅助滑轨；辅助滑轨呈圆弧形，并与拱形架处于同一平面内，其圆心与拱形架圆弧部分的圆心重合；工作台上设置透射孔，透射孔的中心点与辅助滑轨圆心重合；工作台水平设置且通过两侧的立板与底座固定连接；拱形架和辅助滑轨分别设置有滑动连接的信号天线，信号天线用于发射或接收信号。基于测试系统的多功能材料电磁参数测试方法针对不同的测试参数调整拱形架和辅助滑轨的相对位置，并设置工作台和立板上标准金属板或测试材料的安装，利用信号天线的发射信号和接受信号得到测试参数；对测试材料进行测试的电磁参数包括透射率和/或反射率和/或空间电磁参数。
【专利说明】多功能材料电磁参数测试系统及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波测试领域，具体为一种多功能材料电磁参数测试系统及测试方法。
【背景技术】
[0002]微波介质材料广泛应用于各种通信及雷达等系统中，介质材料的介电参数(或称复介电常数)是设计微波电路及系统基本的和重要的参数。随着电子设备要求的提高，对材料的电磁参数的测试也提出了更高的要求，并且很多参数的测试需要不同的系统来完成，虽然测试的材料没有发生变化，但是不同的系统的误差和测试影响因素都不同，因此通过非同一系统测试的不同参数对多功能材料进行整体评价就会出现偏差，影响对整个材料的客观评价。
【发明内容】
[0003]本发明解决的问题在于提供一种多功能材料电磁参数测试系统及测试方法，能够满足对材料多方面测试需求，以及配套的测试方法，从而客观准确的对材料做出测试评价。
[0004]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0005]多功能材料电磁参数测试系统，包括底座，以及分别固定在底座上的拱形架，工作台和辅助滑轨；所述的辅助滑轨呈圆弧形，并与拱形架处于同一平面内，其圆心与拱形架圆弧部分的圆心重合；所述的工作台上设置透射孔，透射孔的中心点与辅助滑轨圆心重合；工作台水平设置且通过两侧的立板与底座固定连接；拱形架和辅助滑轨分别设置有滑动连接的信号天线，信号天线用于发射或接收信号。
[0006]优选的，工作台包括固定台面和能够向下折叠的活动台面；透射孔设置的固定台面上，立板分别设置在固定台面的两侧。
[0007]进一步，固定台面和两侧的立板的外表面上能够设置标准金属板或测试材料，活动台面的上下两侧均能够设置标准金属板或测试材料。
[0008]优选的，拱形架上滑动设置有两个信号天线，辅助滑轨上滑动设置有一个信号天线。
[0009]优选的，信号天线采用喇叭天线。
[0010]本发明基于进一步所述的多功能材料电磁参数测试系统的多功能材料电磁参数测试方法针对不同的测试参数调整拱形架和辅助滑轨的相对位置，并设置工作台和立板上标准金属板或测试材料的安装，利用信号天线的发射信号和接受信号得到测试参数；对测试材料进行测试的电磁参数包括透射率和/或反射率和/或空间电磁参数；具体包括如下的步骤，
[0011]I)测试材料的反射率测试；
[0012]11)依次将测试材料和标准金属板分别布置在固定台面的上表面、立板的外侧以及活动台面的上下两侧；在拱形架上以其中线为对称线镜面对称设置两个信号天线，其中一个用于发射信号，另一个用于接收信号；12)测空暗室并对背景做软件对消，利用投线仪对标准金属板及测试材料样品进行校准；13)调整信号天线，使测试材料以需要的角度对准信号天线，并记录测试材料的散射值；14)通过测试材料的测试值与标准金属板的散射值之差计算得到测试材料的反射率；
[0013]2)测试材料的透射率测试；
[0014]21)将平板状的测试材料布置在固定台面的上表面，立板的外侧，以及覆盖在透射孔上；将尖锥状的测试材料布置在活动台面的上下两侧，并将活动台面折叠放下；分别在拱形架和辅助滑轨上分别设置一个位于呈中心对称的信号天线，拱形架上信号天线用于发射，辅助滑轨上的信号天线用于接收；22)测空暗室并对背景做软件对消，利用投线仪对测试材料样品进行校准；23)调整信号天线，使测试材料以需要的角度对准信号天线，并记录测试材料的散射值；24)计算测试材料的透射率；
[0015]3)利用自由空间法对测试材料的空间电磁参数进行测试。
[0016]优选的，步骤I)中，先利用设置在透射孔中心的标准金属球，测试得到标准金属球的散射值；根据如下公式得到标准金属板的散射值；
[0017]S板=S球+ARCS;
【权利要求】
1.多功能材料电磁参数测试系统，其特征在于，包括底座(1)，以及分别固定在底座(1)上的拱形架(2)，工作台(3)和辅助滑轨(4);所述的辅助滑轨(4)呈圆弧形，并与拱形架(2)处于同一平面内，其圆心与拱形架(2)圆弧部分的圆心重合；所述的工作台(3)上设置透射孔(5)，透射孔(5)的中心点与辅助滑轨(4)圆心重合；工作台(3)水平设置且通过两侧的立板(6)与底座固定连接；拱形架(2)和辅助滑轨(4)分别设置有滑动连接的信号天线，信号天线用于发射或接收信号。
2.根据权利要求1所述的多功能材料电磁参数测试系统，其特征在于，所述的工作台(3)包括固定台面和能够向下折叠的活动台面；透射孔(5)设置的固定台面上，立板(6)分别设置在固定台面的两侧。
3.根据权利要求2所述的多功能材料电磁参数测试系统，其特征在于，所述的固定台面和两侧的立板(6)的外表面上设置标准金属板或测试材料，活动台面的上下两侧均设置标准金属板或测试材料。
4.根据权利要求1所述的多功能材料电磁参数测试系统，其特征在于，所述的拱形架 (2)上滑动设置有两个信号天线，辅助滑轨(4)上滑动设置有一个信号天线。
5.根据权利要求1或4所述的多功能材料电磁参数测试系统，其特征在于，所述的信号天线采用喇叭天线(7)。
6.基于权利要求3所述的多功能材料电磁参数测试系统的多功能材料电磁参数测试方法，其特征在于，针对不同的测试参数调整拱形架(2)和辅助滑轨(4)的相对位置，并设置工作台(3)和立板(6)上标准金属板或测试材料的安装，利用信号天线的发射信号和接受信号得到测试参数；对测试材料进行测试的电磁参数包括透射率和/或反射率和/或空间电磁参数；具体包括如下的步骤， 1)测试材料的反射率测试； 11)依次将测试材料和标准金属板分别布置在固定台面的上表面、立板(6)的外侧以及活动台面的上下两侧；在拱形架(2)上以其中线为对称线镜面对称设置两个信号天线，其中一个用于发射信号，另一个用于接收信号；12)测空暗室并对背景做软件对消，利用投线仪对标准金属板及测试材料样品进行校准；13)调整信号天线，使测试材料以需要的角度对准信号天线，并记录测试材料的散射值；14)通过测试材料的测试值与标准金属板的散射值之差计算得到测试材料的反射率； 2)测试材料的透射率测试； 21)将平板状的测试材料布置在固定台面的上表面，立板(6)的外侧，以及覆盖在透射孔(5)上；将尖锥状的测试材料布置在活动台面的上下两侧，并将活动台面折叠放下；分别在拱形架(2)和辅助滑轨(4)上分别设置一个位于呈中心对称的信号天线，拱形架(2)上信号天线用于发射，辅助滑轨(4)上的信号天线用于接收；22)测空暗室并对背景做软件对消，利用投线仪对测试材料样品进行校准；23)调整信号天线，使测试材料以需要的角度对准信号天线，并记录测试材料的散射值；24)计算测试材料的透射率； 3)利用自由空间法对测试材料的空间电磁参数进行测试。
7.根据权利要求6所述的多功能材料电磁参数测试方法，其特征在于，所述的步骤I)中，先利用设置在透射孔(5)中心的标准金属球，测试得到标准金属球的散射值；根据如下公式得到标准金属板的散射值；
8.根据权利要求6所述的多功能材料电磁参数测试方法，其特征在于，所述的步骤3)中采用单反射方式进行测试，利用步骤I)中的测试步骤，分别在不同的测试材料厚度下，得到两次不同状态下的反射系数，根据两次反射系数计算得出空间电磁参数。
9.根据权利要求6所述的多功能材料电磁参数测试方法，其特征在于，所述的步骤3)中利用传输反射方式进行测试，利用步骤I)和步骤2)中测试步骤，分别测出测试材料的反射系数和透射系数，根据反射 系数和透射系数计算得出测试材料的空间电磁参数。
【文档编号】G01R27/26GK103728321SQ201310719183
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】盛雄 申请人:西安嘉天通信科技有限公司