微波电磁参数三维测试系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开一种微波电磁参数三维测试系统，包括PC控制端分别与三轴运动控制器和矢量网络分析仪相连，用于获取矢量网络分析仪的数据，并根据不同的命令进行控制三轴运动控制器；三轴运动控制器用于根据PC控制端的命令控制三维运动平台的整体运行；矢量网络分析仪和天线装置连接，用于给天线测量装置提供扫频信号和测量不同空间位置的电磁场；天线测量装置位于三维运动平台上，运动到三维运动平台的不同空间位置对待测样品的测量；测距模块用于对待测样品在系统内的位置采集，保障天线测量装置准确测量到待测样品表面的距离。由此，本申请保障了对材料进行无破坏测试的前提下，可以使系统对相对来说更大尺寸样品的测试，实现快速准确的测量。

【技术实现步骤摘要】
微波电磁参数三维测试系统及其方法
本申请涉及微波测量
，尤其涉及微波电磁参数三维测试系统及其方法。
技术介绍
一般情况下，对微波材料或器件的电磁参数进行测试的主要技术包括：同轴探头法、传输线法、自由空间法、谐振腔法、腔微扰法等。同轴探头法主要用于对液体和半固体的测量，其为将探头边缘的与待测材料接触或插入，随着其间发生的变化来提取电磁参数，但该方法要求材料为各向同性且具有“半无限”厚度；传输线法主要指将材料封闭在一段传输线内，如矩形波导、同轴空气线、表面波导，要求待测样品需填充到夹具中，获取材料的S参数从而得到待测材料的各个电磁参数，对低损耗材料的测量有一定局限性，波导夹具的使用也在一定程度上损害了样品设计的灵活性；对于谐振腔法和微扰法同样是对待测样品有一定局限，要保证对材料进行非接触的无损测量，自由空间法的优势则较为明显，且其可对磁性材料进行测量，可以用于对一些特殊样品如超材料进行测试。而常规的自由空间测试系统主要由天线、矢量网络分析仪(或包含扫频信号源)、控制微机组成，对天线进行简单固定安装，在测量过程中存在了诸多明显的问题，如在对材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，包括/nPC控制端、三轴运动控制器、三维运动平台、矢量网络分析仪、天线测量装置以及和测距模块；其中，/n所述PC控制端分别与三轴运动控制器和矢量网络分析仪相连，用于获取所述矢量网络分析仪的数据，并根据不同的命令进行控制所述三轴运动控制器；/n所述三轴运动控制器用于根据所述PC控制端的命令控制所述三维运动平台的整体运行；/n所述矢量网络分析仪和所述天线装置连接，用于给所述天线测量装置提供扫频信号和测量不同空间位置的电磁场；/n所述天线测量装置位于所述三维运动平台上，可运动到所述三维运动平台的不同的空间位置，对待测样品的测量；/n所述测距模块和所述三轴运动...

【技术特征摘要】
1.微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，包括
PC控制端、三轴运动控制器、三维运动平台、矢量网络分析仪、天线测量装置以及和测距模块；其中，
所述PC控制端分别与三轴运动控制器和矢量网络分析仪相连，用于获取所述矢量网络分析仪的数据，并根据不同的命令进行控制所述三轴运动控制器；
所述三轴运动控制器用于根据所述PC控制端的命令控制所述三维运动平台的整体运行；
所述矢量网络分析仪和所述天线装置连接，用于给所述天线测量装置提供扫频信号和测量不同空间位置的电磁场；
所述天线测量装置位于所述三维运动平台上，可运动到所述三维运动平台的不同的空间位置，对待测样品的测量；
所述测距模块和所述三轴运动控制器连接，用于保障天线测量装置准确测量到待测样品表面的距离。


2.根据权利要求1所述的微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，所述三维运动平台包括X轴移动平台(2)、Y轴移动平台(1)、Z轴升降平台(3)，所述天线测量装置包括激发天线与探测天线，其中，
X轴移动平台(2)和Y轴移动平台(1)相连，X轴移动平台(2)与Z轴升降平台(3)相连，所述三轴运动控制器分别与X轴移动平台(2)、Y轴移动平台(1)和Z轴升降平台(3)相连，实现三维空间任意轨迹的运动；
所述Z轴升降平台(3)的下方设置有样品台(5)，所述激发天线位于所述样品台的下方,所述探测天线位于所述Z轴升降平台(3)上，所述矢量网络分析仪与所述激发天线和所述探测天线均相连，并对位于所述样品台上的待测样品进行激励及测试。


3.根据权利要求2所述的微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，所述三维运动平台包括伺服执行机构，所述伺服执行机构能沿预设坐标的X轴、Y轴、Z轴运动，其中，
所述伺服执行机构和所述三轴运动控制器连接，用于获取三轴运动控制器的运动指令，所述伺服执行机构包括X轴移动平台、Y轴移动平台以及Z轴升降平台的运动执行机构，均与所述三轴运动控制器连接，分别执行X、Y、Z轴的运动。


4.根据权利要求3所述的微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，还包括平台机架(4)，所述伺服执行机构均为电机，所述X轴移动平台(2)可沿所述Y轴移动平台Y轴移动平台(1)滑移前后运动，所述Z轴升降平台(3)可沿所述X轴移动平台(2)滑移上下运动，其中，
所述Y轴移动平台包括至少一组对称设置在平台机架顶部的第一丝杆，每个所述第一丝杆沿其长度方向的边上均设置有第一水平滑轨；
所述X轴移动平台(2)包括与所述第一水平丝杆垂直并滑移设置的第二丝杆，所述第二丝杆的下方固定设有与所述水平滑轨相配合设置的第一滑块，所述第二丝杆的的上部设置有沿其长度方向的第二水平滑轨；
所述Z轴升降平台(3)包括与所述第二水平滑轨配合设置的第二滑块，所述滑块上固定设置有竖直方向的第三丝杆装置，所述测距模块安装在第三丝杆装置的下端部。


5.根据权利要求3所述的微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，所述三轴运动控制器包括motor端口和LRF精度调节端口，其中，motor端口用于和所述X、Y、Z轴方向上的运动执行机构连接，LRF精度调节端口和测距模块连接，所述测距模块安装在Z轴升降平台的下端部和所述探测天线位于同一水平面上，测距模块还设置有调整旋钮，调整旋钮用与调节测距模块的安装倾斜程度的。


6.根据权利要求1所述的微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，
所述PC控制端包括计算机内置的基于编程环境开发的计算机控制平台。


7.微波电磁参数三维测试系统的测试方法，其特征在于，基于权利要求1-6的任一项微波电磁参数三维测试系统，包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：温维佳，胡传灯，
申请(专利权)人：深圳市环波科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44