CN109613343B - 一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统和方法。所述系统，包括：第一收发单元、第二收发单元、第一凹面反射镜、第二凹面反射镜、第一极化栅网、第二极化栅网、被测物：所述第一收发单元、第二收发单元，用于电磁波的发射，和第一及第二反射路径上反射电磁波的接收；所述第一凹面反射镜、第二凹面反射镜，用于波束汇聚；所述第一极化栅网、第二极化栅网，用于极化选择和波束分离；所述被测物包括金属板和辐射体。本申请还提供了一种使用以上系统的方法。与现有太赫兹辐射体法向发射率测量装置和方法比较，本申请具有提升动态范围、避免系统性误差影响的优点。

Description

一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统和方法

技术领域

本发明涉及太赫兹辐射体领域，尤其涉及一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统和方法。

背景技术

传统的辐射体法向发射率测量通常采用单天线方式，通过对参考金属板的反射系数进行归一化，可以得到辐射体的法向发射率。随着电磁波的应用不断向更高频段范围拓展，传统方法在测量太赫兹辐射体法向发射率方面遇到了以下问题：

太赫兹频段，网络分析仪的输出功率、动态范围等指标都有明显下降，必须设法降低电磁波的空间路径损耗，使得网络分析仪的动态范围可以覆盖高发射率辐射体测量要求；

传统的发射率测量方法，天线发射出来的电磁波呈现一定的波束宽度，只有一部分电磁波能够达到被测辐射体表面。反射回来的电磁波又以一定的波束宽度被反射，最终返回到天线的电磁波只占天线辐射电磁波的很小一部分。如果辐射体的发射率很高，即吸收电磁波的能力很强，那么网络分析仪动态范围很可能无法满足测试的要求。此外，如果被测辐射体口径很小，其边缘(通常是金属部分)对电磁波的反射会造成发射率测量不准。

发明内容

本申请提出了一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统和方法，解决现有技术电磁波波束宽度太宽、不能避免系统误差的问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

本申请实施例提供一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统，用于以上方法，包括：第一收发单元、第二收发单元、第一凹面反射镜、第二凹面反射镜、第一极化栅网、第二极化栅网、被测物：第一收发单元、第一凹面反射镜、第一极化栅网构成第一发射路径，第二收发单元、第二凹面反射镜、第一极化栅网构成第二发射路径，第一极化栅网、第一凹面反射镜、第一收发单元构成第一反射路径，第一极化栅网、第二凹面反射镜、第二收发单元构成第二反射路径；所述第一收发单元，用于在第一发射路径上生成入射电磁波，和在第一反射路径上接收反射电磁波；所述第二收发单元，用于在第二发射路径上生成入射电磁波，和在第二反射路径上接收反射电磁波；所述第一凹面反射镜，用于对第一发射路径上的入射电磁波进行波束汇聚、送至第一极化栅网，以及将第一反射路径上的反射电磁波送至第一收发单元；所述第二凹面反射镜，用于对第二发射路径上的入射电磁波进行波束汇聚、送至第一极化栅网，以及将第二反射路径上的反射电磁波送至第二收发单元；所述第一极化栅网的线栅方向与第一发射路径的入射电磁波极化方向垂直，且与第二发射路径的入射电磁波极化方向平行，用于将第一发射路径或第二发射路径的入射电磁波进行极化选择后送至第二极化栅网，以及将经所述第二极化栅网极化选择的反射电磁波进行波束分离后送至第一反射路径和第二反射路径；所述第二极化栅网所在平面与所述第一极化栅网所在平面垂直，且线栅方向和所述第一极化栅网的线栅方向成45°，用于对来自所述第一极化栅网的入射电磁波进行极化选择后送至测试位置，以及对反射电磁波进行极化选择后送至第一极化栅网；所述被测物包括金属板和辐射体，放置在测试位置，且与来自第二极化栅网的入射电磁波传播方向垂直，用于对来自第二极化栅网的入射电磁波进行反射，生成反射电磁波。

优选地，还包括背景吸收负载，用于在第二次极化选择后，将分离出的不进入被测物位置的电磁波进行吸收。

优选地，所述第一凹面反射镜和第二凹面反射镜，是椭球镜面或离轴抛物面镜。

优选地，还包括位移台，用于在测试位置上固定和移动被测物。

优选地，所述第一收发单元和第二收发单元分别是由网络分析仪的两个端口加天线组成。

优选地，所述第一收发单元和第二收发单元分别是由网络分析仪的两个端口加天线组成时，所述天线是线极化天线。

本申请实施例还提供一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量方法，包括以下步骤：以金属板作为被测物，放置在测试位置；沿第一发射路径发射电磁波，第二发射路径关闭，经波束汇聚、极化选择后，到达测试位置，产生反射电磁波；将反射电磁波进行波束分离，分别送至第一反射路径和第二反射路径，进行接收，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第一参考反射值和第二参考反射值；沿第二发射路径发射电磁波，第一发射路径关闭，重复以上步骤，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第三参考反射值和第四参考反射值；以辐射体作为被测物，重复以上步骤，沿第一发射路径发射电磁波、第二发射路径关闭时，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第一被测反射值和第二被测反射值；沿第二发射路径发射电磁波、第一发射路径关闭时，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第三被测反射值和第四被测反射值；单次辐射体法向发射率等于任一路径在电磁波来源相同时测得的被测反射值与参考反射值之比。

最佳地，辐射体法向发射率等于测得的单次辐射体法向发射率的平均值。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：与现有太赫兹辐射体法向发射率测量装置和方法比较，本申请具有提升动态范围、避免系统性误差影响的优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中太赫兹辐射体法向发射率测量系统的结构示意图；

图2为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统实施例的结构示意图；

图3为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统第二个实施例的结构示意图。

图4为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统第三个实施例的结构示意图。

图5为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量方法实施例的流程图；

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

辐射计是一种接收物体自然辐射的高灵敏度接收机。多年来的研究成果表明：不同物体虽然辐射特性(或辐射亮温)不相同但相互之间的差异并不大，同一物体在不同条件下的辐射亮温虽然有一定差异，但通常也很小。基于该原理，辐射计通过遥感地物场景，得到了各类数据并形成曲线和图像。为了确保遥感数据能和国际SI单位制建立不间断的溯源链，辐射计必须经过统一、精确、可靠的定标，即：用辐射计去接收一个辐射特性精确已知的定标源的辐射信号，来精确构造出辐射计电信号输出与接收到的辐射亮温度之间的定量关系，才能保证被动式遥感信息的准确性和应用价值。辐射体是定标源的核心部分，可通过改变其物理温度来模拟自然界物体的热辐射，而其发射率是需要准确得到的参数。

传统的辐射体法向发射率法向测量通常采用单天线方式，通过对参考金属板的反射系数进行归一化，可以得到辐射体的法向发射率。随着电磁波的应用不断向更高频段范围拓展，传统方法在测量太赫兹辐射体法向发射率方面遇到了两个问题：太赫兹频段，网络分析仪的输出功率、动态范围等指标都有明显下降，必须设法降低电磁波的空间路径损耗，使得网络分析仪的动态范围可以覆盖高发射率辐射体测量要求；部分太赫兹辐射体口径很小，需要对电磁波进行聚束控制，避免电磁波照射到辐射体边缘部分。在这一背景下，基于自由空间准直波束概念的准光传输技术为解决上述问题提供了宝贵思路。准光系统以其兼容微波与光波频域范围的独特优势，设计灵活多变的技术特点，成为测量太赫兹辐射体发射率的一种优选方案。

本发明的目的在于提供一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量方法和系统。本发明基于凹面反射镜对电磁波进行汇聚的基本原理，利用极化栅网的波束分离功能和双端口网络分析仪四个S参数测量功能，构建出四种电磁波传输路径，其中每一种都可以独立完成辐射体法向发射率的测量，取四种测量结果的平均值作为辐射体法向发射率的最终结果，在提升了测试系统动态范围的基础上，避免了单一路径产生的系统误差影响。

本申请所述极化栅网是现有技术，用金属丝排列制成，金属丝之间的距离和波长相关。当入射电磁波的极化方向和所述极化栅网的线栅方向垂直时，入射电磁波透过；当入射电磁波的极化方向和所述极化栅网的线栅方向平行时，入射电磁波反射。

当入射电磁波的极化方向和所述极化栅网的线栅方向既不平行、也不垂直时，极化方向与线栅方向垂直的电磁波分量透过，平行分量反射。极化栅网会将只能透过部分电磁波能量，剩余能量被反射，这个过程实现极化选择。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1为现有技术中太赫兹辐射体法向发射率测量系统的结构示意图。

如图1所示，天线发射出来的电磁波呈现一定的波束宽度，只有一部分电磁波能够达到辐射体表面。反射回来的电磁波又以一定的波束宽度被反射，最终返回到天线的电磁波只占天线辐射电磁波的很小一部分。如果辐射体的发射率很高，即吸收电磁波的能力很强，那么网络分析仪动态范围很可能无法满足测试的要求。此外，如果辐射体口径很小，其边缘(通常是金属部分)对电磁波的反射会造成发射率测量不准。且传统方法使用单一路径测量，不能避免系统性误差的产生。

图2为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统实施例的结构示意图。本申请实施例提供的一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统，包括：第一收发单元21、第二收发单元22、第一凹面反射镜23、第二凹面反射镜24、第一极化栅网25、第二极化栅网26、被测物27：第一收发单元21、第一凹面反射镜23、第一极化栅网25构成第一发射路径，第二收发单元22、第二凹面反射镜24、第一极化栅网25构成第二发射路径，第一极化栅网25、第一凹面反射镜23、第一收发单元21构成第一反射路径，第一极化栅网25、第二凹面反射镜24、第二收发单元22构成第二反射路径；所述第一收发单元21，用于在第一发射路径上生成入射电磁波，和在第一反射路径上接收反射电磁波；所述第二收发单元22，用于在第二发射路径上生成入射电磁波，和在第二反射路径上接收反射电磁波；所述第一凹面反射镜23，用于对第一发射路径上的入射电磁波进行波束汇聚、送至第一极化栅网25，以及将第一反射路径上的反射电磁波送至第一收发单元21；所述第二凹面反射镜24，用于对第二发射路径上的入射电磁波进行波束汇聚、送至第一极化栅网25，以及将第二反射路径上的反射电磁波送至第二收发单元22；所述第一极化栅网25的线栅方向与第一发射路径的入射电磁波极化方向垂直，且与第二发射路径的入射电磁波极化方向平行，用于将第一发射路径或第二发射路径的入射电磁波进行极化选择后送至第二极化栅网26，以及将经所述第二极化栅网26极化选择的反射电磁波进行波束分离后送至第一反射路径和第二反射路径；所述第二极化栅网26所在平面与所述第一极化栅网25所在平面垂直，且线栅方向和所述第一极化栅网25的线栅方向成45°，用于对来自所述第一极化栅网25的入射电磁波进行极化选择后送至测试位置，以及对反射电磁波进行极化选择后送至第一极化栅网25；所述被测物27包括金属板和辐射体，放置在测试位置，且与来自第二极化栅网26的入射电磁波传播方向垂直，用于对来自第二极化栅网26的入射电磁波进行反射，生成反射电磁波。

在本实施例的系统中，按照电磁波来源和传播路径的不同，形成第一发射路径、第二发射路径、第一反射路径、第二反射路径，所述第一发射路径是第一收发单元21发射的电磁波传播到第一极化栅网25所走的路径，由第一收发单元21、第一凹面反射镜23、第一极化栅网25构成；所述第二发射路径是第二收发单元22发射的电磁波传播到第一极化栅网25所走的路径，由第二收发单元22、第二凹面反射镜24、第一极化栅网25构成；反射电磁波经过第一极化栅网25后被波束分离，分离的反射电磁波分别进入第一收发单元21和第二收发单元22进行接收，进入第一收发单元21的电磁波所走的路径为第一极化栅网25、第一凹面反射镜23、第一收发单元21，构成第一反射路径，进入第二收发单元22的电磁波所走的路径为第一极化栅网25、第二凹面反射镜24、第二收发单元22，构成第二反射路径。

测试时，先以金属板作为被测物27，放置在测试位置，且与来自第二极化栅网26的入射电磁波传播方向垂直，使得反射电磁波的传播方向与照射到被测物上的入射电磁波方向相反，避免产生其他方向的反射电磁波。第一收发单元21发射电磁波，沿第一发射路径到达第一凹面反射镜23，所述第一凹面反射镜23对电磁波有波束汇聚的作用，并且将电磁波进行反射，到达第一极化栅网25。第一极化栅网25的线栅方向垂直于纸面，其线栅方向与第一发射路径的入射电磁波极化方向垂直，且与第二发射路径的入射电磁波极化方向平行，根据理想极化栅网的基本原理，入射电磁波中极化方向与极化栅网线栅垂直的电磁波将通过第一极化栅网25，到达第二极化栅网26。所述第二极化栅网26所在平面与所述第一极化栅网25所在平面垂直，且线栅方向和所述第一极化栅网25的线栅方向成45°，即第二极化栅网26的线栅方向与通过第一极化栅网25的电磁波极化方向夹角成45°，根据理想极化栅网的基本原理，电磁波会有一半沿原传播方向通过第二极化栅网26，另外一半被反射至自由空间。通过第二极化栅网26的电磁波照射到金属板27上，产生反射电磁波，所述反射电磁波的极化方向不变，可以通过第二极化栅网26，到达第一极化栅网25。由于通过第二极化栅网26后电磁波的极化方向与第一极化栅网25的线栅方向夹角成45°，第一极化栅网25将对反射电磁波进行波束分离，电磁波会有一半沿原传播方向通过第一极化栅网25，另外一半被反射。通过第一极化栅网25的电磁波沿第一反射路径进入第一收发单元21进行测量，测得第一参考反射值；被第一极化栅网25反射的电磁波沿第二反射路径进入第二收发单元22进行测量，测得第二参考反射值。

电磁波来源切换为第二收发单元22，入射电磁波沿第二发射路径到达第二凹面反射镜24，所述第二凹面反射镜24对电磁波有波束汇聚的作用，并且将电磁波进行反射，到达第一极化栅网25。第一极化栅网25的线栅方向垂直于纸面，其线栅方向与第一发射路径的入射电磁波极化方向垂直，且与第二发射路径的入射电磁波极化方向平行，根据理想极化栅网的基本原理，极化方向与极化栅网线栅平行的电磁波将被第一极化栅网25反射，到达第二极化栅网26。所述第二极化栅网26所在平面与所述第一极化栅网25所在平面垂直，且线栅方向和所述第一极化栅网25的线栅方向成45°，即第二极化栅网26的线栅方向与经第一极化栅网25反射过来的电磁波极化方向夹角成45°，根据理想极化栅网的基本原理，电磁波会有一半沿原传播方向通过第二极化栅网26，另外一半被反射至自由空间。通过第二极化栅网26的电磁波照射到金属板27上，产生反射电磁波，所述反射电磁波的极化方向不变，可以通过第二极化栅网26，到达第一极化栅网25。由于通过第二极化栅网26后电磁波的极化方向与第一极化栅网25的线栅方向夹角成45°，第一极化栅网25将对反射电磁波进行波束分离，电磁波会有一半沿原传播方向通过第一极化栅网25，另外一半被反射。通过第一极化栅网25的电磁波沿第一反射路径进入第一收发单元21进行测量，测得第三参考反射值；被第一极化栅网25反射的电磁波沿第二反射路径进入第二收发单元22进行测量，测得第四参考反射值。

以辐射体作为被测物27，重复以上步骤，第一收发单元21发射电磁波时，第一收发单元21测得的反射数值为第一被测反射值，第二收发单元22测得的反射数值为第二被测反射值；第二收发单元22发射电磁波时，第一收发单元21测得的反射数值为第三被测反射值，第二收发单元22测得的反射数值为第四被测反射值。单次辐射体法向发射率等于任一路径在电磁波来源相同时测得的被测反射值与参考反射值之比。

优选地，所述第一凹面反射镜23和第二凹面反射镜24，是椭球镜面或离轴抛物面镜。

椭球镜面或离轴抛物面镜对电磁波有波束汇聚和反射的作用，在太赫兹频段被广泛应用。

优选地，所述第一收发单元21和第二收发单元22分别是由网络分析仪的两个端口加天线组成。

使用网络分析仪的两个端口发射和接收电磁波，可以利用网络分析仪的功能，自动计算和显示测得的反射数值。网络分析仪的端口连接天线，用于向空间发射和接收电磁波。

优选地，所述第一收发单元21和第二收发单元22分别是由网络分析仪的两个端口加天线组成时，所述天线是线极化天线。

第一收发单元21和第二收发单元22采用的辐射天线采用线极化，可以提高通过第一极化栅网25的电磁波的比例，从而增大接收到的反射电磁波功率，提高系统的动态范围。最佳地，第一收发单元21辐射天线的极化方向与第一极化栅网25的线栅方向垂直，且第二收发单元22辐射天线的极化方向与第一极化栅网25的线栅方向平行时，入射电磁波可以全部到达第二极化栅网26。

图3为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统第二个实施例的结构示意图。本申请实施例提供的一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统第三个实施例，包括：第一收发单元21、第二收发单元22、第一凹面反射镜23、第二凹面反射镜24、第一极化栅网25、第二极化栅网26、被测物27、位移台38：所述位移台38，用于在测试位置上固定和移动被测物。

测试方法和步骤同前一实施例。在测试位置上放置位移台38，用于将被测物固定在测试位置，以及调整被测物的位置、角度。

图4为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统第三个实施例的结构示意图。本申请实施例提供的一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统第三个实施例，包括：第一收发单元21、第二收发单元22、第一凹面反射镜23、第二凹面反射镜24、第一极化栅网25、第二极化栅网26、被测物27、背景吸收负载49：所述背景吸收负载49，用于在第二次极化选择后，将分离出的不进入被测物27的电磁波进行吸收。

测试方法和步骤同前一实施例。由于第二极化栅网26的线栅方向与通过第一极化栅网25后的电磁波极化方向夹角成45°，根据理想极化栅网的基本原理，来自第一极化栅网25的电磁波会有一半沿原传播方向通过第二极化栅网26，另外一半被反射。所述背景吸收负载49用于吸收被反射的一半电磁波，以避免这部分电磁波对入射电磁波和反射电磁波造成干扰。

图5为太赫兹辐射体法向发射率的准光测量方法实施例的流程图。本申请实施例提供的一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量方法，包括以下步骤：

步骤501：以金属板作为被测物，放置在测试位置。

先以金属板作为被测物，以对每一种传输路径的损耗进行归一化处理。所述金属板的反射系数接近1，放置在测试位置。

将参考金属板放置在被测物位置，此时若沿第一发射路径发射电磁波，入射电磁波经过参考金属板反射后可分别通过第一反射路径和第二反射路径被接收，若第二发射路径发射电磁波，入射电磁波经过参考金属板反射后可分别通过第一反射路径和第二反射路径被接收。

步骤502：沿第一发射路径发射电磁波，第二发射路径关闭，经波束汇聚、极化选择后，到达测试位置，产生反射电磁波。

先沿第一发射路径发射电磁波，第二发射路径关闭，所述入射电磁波沿第一发射路径传播，先经过波束汇聚，再进行极化选择，到达测试位置，经被测物反射后，一部分电磁波被反射，产生反射电磁波。所述极化选择是使得电磁波的极化方向变为单一方向，目的是为波束分离做准备。

例如沿第一发射路径发射电磁波，第二发射路径关闭，所述电磁波沿第一发射路径传播，进行波束汇聚，目的是提升动态范围、避免电磁波照射到被测物边缘。然后对电磁波进行极化选择，所述极化选择例如使用极化栅网实现，根据理想极化栅网的基本原理，极化方向与极化栅网线栅垂直的电磁波将全部通过，因此使得电磁波的极化方向变为单一方向。

步骤503：将反射电磁波进行波束分离，分别送至第一反射路径和第二反射路径，进行接收，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第一参考反射值和第二参考反射值。

电磁波到达测试位置后，一部分被被测物吸收，一部分被反射。本发明为避免单一路径的系统性误差，采用两条反射路径进行测量，在此步骤将反射电磁波进行波束分离，分别送至第一反射路径和第二反射路径进行接收，测得反射数值，第一反射路径测得的反射数值为第一参考反射值，第二反射路径测得的反射数值为第二参考反射值。

例如在步骤502中经过波束汇聚和极化选择的电磁波照射到被测物上，一部分被被测物吸收，一部分被反射，产生反射电磁波。为将反射电磁波分别送入第一反射路径和第二反射路径，需要对反射电磁波进行波束分离。所述波束分离例如使用极化栅网实现，根据理想极化栅网的基本原理，当极化栅网的线栅方向与电磁波方向成45°时，电磁波会有一半沿原传播方向通过极化栅网，另外一半被反射，因此可以将反射电磁波进行波束分离。经过波束分离的反射电磁波分别进入第一反射路径和第二反射路径，接收后测得反射数值，第一反射路径测得的反射数值为第一参考反射值，第二反射路径测得的反射数值为第二参考反射值。

步骤504：沿第二发射路径发射电磁波，第一发射路径关闭，重复以上步骤，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第三参考反射值和第四参考反射值。

步骤502～503是沿第一发射路径发射电磁波，经被测物反射后测量了第一反射路径和第二反射路径的反射数值，此步骤是沿第二发射路径发射电磁波，重复步骤502～503进行测量，第一反射路径和第二反射路径分别能测量一组反射数值，第一反射路径测得的反射数值为第三参考反射值，第二反射路径测得的反射数值为第四参考反射值。

步骤505：以辐射体作为被测物，重复以上步骤502～504，沿第一发射路径发射电磁波、第二发射路径关闭时，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第一被测反射值和第二被测反射值；沿第二发射路径发射电磁波、第一发射路径关闭时，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第三被测反射值和第四被测反射值。

以上步骤502～504完成了以金属板作为被测物的反射数值测量，此步骤是对辐射体进行反射数值的测量，将辐射体作为被测物放置在测试位置，测量步骤同步骤502～504。沿第一发射路径发射电磁波、第二发射路径关闭时，第一反射路径测得的反射数值为第一被测反射值，第二反射路径测得的反射数值为第二被测反射值；沿第二发射路径发射电磁波、第一发射路径关闭时，第一反射路径测得的反射数值为第三被测反射值，第二反射路径测得的反射数值为第四被测反射值。

步骤506：单次辐射体法向发射率等于任一路径在电磁波来源相同时测得的被测反射值与参考反射值之比。

此步骤是计算单次辐射体法向发射率。在电磁波来源相同时，任一相同反射路径对金属板测得参考反射值，对辐射体测得被测反射值，所述单次辐射体法向发射率等于所述被测反射值与所述参考反射值之比。

例如完成步骤501～506后，会得到4组被测反射值与参考反射值，则单次辐射体法向发射率分别等于第一被测反射值与第一参考反射值之比、第二被测反射值与第二参考反射值之比、第三被测反射值与第三参考反射值之比、第四被测反射值与第四参考反射值之比，一共得到4个单次辐射体法向发射率的数值。

最佳地，辐射体法向发射率等于测得的单次辐射体法向发射率的平均值。

步骤506计算了4个单次辐射体法向发射率的数值。为避免单一路径产生的系统误差，取4个单次辐射体法向发射率的平均值作为辐射体法向发射率的最终结果。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量系统，其特征在于，包括：第一收发单元、第二收发单元、第一凹面反射镜、第二凹面反射镜、第一极化栅网、第二极化栅网、被测物：

第一收发单元、第一凹面反射镜、第一极化栅网构成第一发射路径，第二收发单元、第二凹面反射镜、第一极化栅网构成第二发射路径，第一极化栅网、第一凹面反射镜、第一收发单元构成第一反射路径，第一极化栅网、第二凹面反射镜、第二收发单元构成第二反射路径；

所述第一收发单元，用于在第一发射路径上生成入射电磁波，和在第一反射路径上接收反射电磁波；

所述第二收发单元，用于在第二发射路径上生成入射电磁波，和在第二反射路径上接收反射电磁波；

所述第一凹面反射镜，用于对第一发射路径上的入射电磁波进行波束汇聚、送至第一极化栅网，以及将第一反射路径上的反射电磁波送至第一收发单元；

所述第二凹面反射镜，用于对第二发射路径上的入射电磁波进行波束汇聚、送至第一极化栅网，以及将第二反射路径上的反射电磁波送至第二收发单元；

所述第一极化栅网的线栅方向与第一发射路径的入射电磁波极化方向垂直，且与第二发射路径的入射电磁波极化方向平行，用于将第一发射路径或第二发射路径的入射电磁波进行极化选择后送至第二极化栅网，以及将经所述第二极化栅网极化选择的反射电磁波进行波束分离后送至第一反射路径和第二反射路径；

所述第二极化栅网所在平面与所述第一极化栅网所在平面垂直，且线栅方向和所述第一极化栅网的线栅方向成45°，用于对来自所述第一极化栅网的入射电磁波进行极化选择后送至测试位置，以及对反射电磁波进行极化选择后送至第一极化栅网；

所述被测物包括金属板和辐射体，放置在测试位置，且与来自第二极化栅网的入射电磁波传播方向垂直，用于对来自第二极化栅网的入射电磁波进行反射，生成反射电磁波。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括背景吸收负载，用于在第二次极化选择后，将分离出的不进入测试位置的电磁波进行吸收。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一凹面反射镜和第二凹面反射镜，是椭球镜面或离轴抛物面镜。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括位移台，用于在测试位置上固定和移动被测物。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一收发单元和第二收发单元分别是由网络分析仪的两个端口加天线组成。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述天线是线极化天线。

7.一种太赫兹辐射体法向发射率的准光测量方法，使用权利要求1～6任意一项所述系统，其特征在于，包括以下步骤：

以金属板作为被测物，放置在测试位置；

沿第一发射路径发射电磁波，第二发射路径关闭，经波束汇聚、极化选择后，到达测试位置，产生反射电磁波；

将反射电磁波进行波束分离，分别送至第一反射路径和第二反射路径，进行接收，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第一参考反射值和第二参考反射值；

沿第二发射路径发射电磁波，第一发射路径关闭，重复以上步骤，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第三参考反射值和第四参考反射值；

以辐射体作为被测物，重复以上步骤，沿第一发射路径发射电磁波、第二发射路径关闭时，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第一被测反射值和第二被测反射值；沿第二发射路径发射电磁波、第一发射路径关闭时，第一反射路径和第二反射路径测得的反射数值分别为第三被测反射值和第四被测反射值；

单次辐射体法向发射率等于任一路径在电磁波来源相同时测得的被测反射值与参考反射值之比。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，辐射体法向发射率等于单次辐射体法向发射率的平均值。

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