CN112816793A - 一种箔条云电磁散射系数的测量方法、系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于箔条云团反射、透射、衰减系数测量技术领域，公开了一种箔条云电磁散射系数的测量方法、系统及应用，利用往泡沫块中插金属丝的方法构建确定性的箔条云模型；通过测量反射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的反射系数；通过测量透射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的透射系数；通过对比添加材料前后的接收功率，计算箔条云的衰减系数；通过改变收发天线的极化角度测量不同极化方式下的箔条云相关参数。本发明测量了其反射、透射、衰减系数，可以将这些测量参数应用到箔条云的电磁计算中；实验方法简单实用，也可以应用到其他材料的测量中。

Description

一种箔条云电磁散射系数的测量方法、系统及应用

技术领域

本发明属于箔条云团反射、透射、衰减系数测量技术领域，尤其涉及一种箔条云电磁散射系数的测量方法、系统及应用。

背景技术

目前：箔条是一种常用的无源干扰材料，单根箔条通常由铝箔条或涂有复金属的纤维制成，能在一定的空间产生干扰回波，大量的箔条可以一种轻型的空中反射目标云。箔条通常由飞机投放，用以掩护或屏蔽其他飞机，或导致跟踪雷达失控。第二次世界大战中，箔条首次作为电磁干扰材料应用。飞机抛撒大量箔条形成走廊，掩护其他飞机免受地面雷达的跟踪。后来，箔条干扰又被应用到海战，舰艇发射大量箔条弹形成箔条云干扰来袭导弹，其中干扰方式分为质心干扰和冲淡式干扰。目前，箔条干扰仍是重要的干扰手段并得到广泛应用。为了适应越来越完备的雷达系统，美、英等军事强国已经开始新型箔条的研发。未来，箔条干扰依旧是众多学者的研究重点。

目前，研究箔条扩散特性主要有两种方式：基于空气动力学的理论分析方法和基于实际测量数据的经验公式。利用这两种方法提出了很多箔条云扩散的模型，例如，普遍认为箔条云中箔条的取向是均值为零度的正态分布。这些数学模型的提出为本发明中箔条云模型的制作提供了理论基础。

目前，对于箔条云干扰的实验主要分为外场和内场实验。在野外条件下进行箔条云干扰实验耗时耗力，并且受到许多环境因素的干扰，许多因素无法人为控制。例如，外场实验条件下箔条云的密度、箔条取向无法控制，而且，在大风条件下，箔条云扩散速度较快，有效测量时间极短。一般的内场实验将箔条云作为散射体，往往只测量其单、双站RCS。这样的实验测量参数较少，测量的参数也只对一个模型有效。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)在野外条件下进行箔条云干扰实验耗时耗力，并且受到许多环境因素的干扰，许多因素无法人为控制。

(2)内场实验将箔条云作为散射体，往往只测量其单、双站RCS。

解决以上问题及缺陷的难度为：(1)环境因素不可控；(2)待测箔条云分布难以得到；(3)直接测量的方法难以得到精确的箔条云反射、透射、衰减系数。

解决以上问题及缺陷的意义为：相较于一般的外场实验方案，该方案使用泡沫固定的箔条云模型，箔条密度、取向可以控制，暗室条件下测量结果可以排除其他干扰，测量结果更加准确。相较于一般的内场实验，本发明采用的测量方法将不同分布、不同密度的箔条云看作不同特性的材料，对其反射、透射、衰减系数进行测量。所以该方案可以为研究不同密度，不同分布的箔条云提供了可靠的实验方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种箔条云电磁散射系数的测量方法、系统及应用。

本发明是这样实现的，一种箔条电磁波系数的测量方法，所述箔条电磁波系数的测量方法包括：

利用往泡沫块中插金属丝的方法构建确定性的箔条云模型；

通过测量反射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的反射系数；

通过测量透射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的透射系数；

通过对比添加材料前后的接收功率，计算箔条云的衰减系数；

通过改变收发天线的极化角度测量不同极化方式下的箔条云相关参数。

进一步，所述箔条电磁波系数的测量方法具体包括：

第一步，采用往泡沫平板中插入金属丝的方法制作箔条云；

第二步，实验设备的安装，包括接收喇叭天线，发射喇叭天线以及被测材料的安装。收发天线的位置根据测量参数而定；

第三步，实验仪器的连接，包括矢量网络分析仪以及收发天线的连接。仪器连接好后接通电源预热五分钟；

第四步，将收发天线紧靠着安装在同一天线支架上，进行箔条云的反射系数测量，水平旋转测试架改变入射角；

第五步，转动收发天线改变极化收发的角度，测量不同极化收发情况下的反射系数；

第六步，将收发天线分别安装在左右两个天线支架上，被测材料支架居于两个测试架中间，进行箔条云透射系数的测量；

第七步，完成箔条云透射系数测量实验后，保持仪器位置不变，进行箔条云衰减系数的测量。

进一步，制作箔条测试材料的方法如下：

(1)首先制作一块泡沫平板，截取细长的金属丝作为箔条；将金属丝插入泡沫平板中，在泡沫上划分网格，控制每个网格中的箔条数量；

(2)按照(1)制作多块这样的待测材料，将多块泡沫平板拼在一起，形成较厚的箔条云；

实验设备的安装包括以下步骤：

(1)将被测材料固定在被测材料支架上，本发明中的材料支架如图6所示，可以测量固体和液体。若测量固体材料则使用螺丝钉固定，并调整材料高度与天线高度平行。若测量液体则使用玻璃箱盛装。；

(2)测量箔条云反射系数时，只需要安装一个天线支架，将另天线支架B移开，避免对实验测量产生影响，将收发天线都安装在天线支架A上，使收发天线靠紧，形成一个单站测量系统；

(3)接收天线和发射天线之间用吸波材料隔开；

(4)测量透射系数和衰减系数时，安装两个天线支架，两个天线支架分别置于被测材料架的两边，如图6所示，天线支架A和天线支架B分别为与被测材料架两边；

实验仪器的连接包括以下步骤：

(1)用同轴线将矢量网络分析仪输出、接收端口分别与发射天线、接收天线连接；

(2)确定仪器连接正确后，将整个系统通电，预热五分钟后开始试验；

箔条云的反射系数测量包括以下步骤：

(1)安装好天线；

(2)首先确定反射系数的定义，入射面为xoz，那么

根据自由空间中的麦克斯韦方程得到：

将以上方程分为TE波和TM波两种情况，对于TE波，化简为：

在反射面上方，有：

E_y＝[E₀exp(-ik_0zz)+RE₀exp(ik_0zz)]exp(ik_xx)

将上式R定义为反射系数；

对于TM波，化简为：

在反射面上方，有：

H_y＝[H₀exp(-ik_0zz)+RH₀exp(ik_0zz)]exp(ik_xx),z＞0

其中，R即为反射系数；

反射系数表示为：

其中，P_r为反射波功率，P₀为入射波功率；

(3)前后移动天线支架A，使接收功率的值位于合适区间，然后开始测量。首先测量一个反射系数已知的材料作为定标，假设其反射系数为R₁，通过实验测量其反射功率为P₁，换上待测材料，实验测量其反射功率为P₂；

(4)通过实验测量参数得到待测材料的反射系数R₂为：

(5)不同极化方式的反射系数测量主要通过旋转天线支架上的喇叭天线实现。如图6所示，通过转动喇叭天线改变收发天线的极化角度。

进一步，箔条云透射系数的测量步骤如下：

(1)安装好天线；

(2)给出透射系数的定义，得到在反射面的下方，对于TE波有：

E_ty＝TE₀exp(-ik_tzz)exp(ik_xx)

对于TM波有：

H_ty＝TH₀exp(-ik_tzz)exp(ik_xx)

同样，因为任意线极化波分解成以上两种极化波，透射系数表示为：

其中，P_t为透射波功率。

(3)首先测量一个透射系数已知的材料作为定标体，透射系数为T₁，通过实验测量其透射功率为P₁，换上待测材料，实验测量其透射功率为P₂；

(4)通过以上实验测量参数得到待测材料的透射系数T₂为：

进一步，进行箔条云衰减系数测量的步骤如下：

(1)首先定义衰减系数。根据麦克斯韦方程组可以得到波动方程如下：

其中，

定义β为相位系数，α为衰减系数，透射波表示为：

E(r)＝E₀exp(-αr)exp(-iβ·r)；

发射天线发射功率为P₀，不加任何材料时，接收天线接收到的功率为P₁，加上待测材料后接收到的功率为P₂。在不考虑相位的情况下，衰减系数表示为：

其中，d为被测材料的厚度；

(2)安装好天线后，前后移动天线支架A和天线支架B，使接收天线的接收功率不至于太大或者太小。材料架上不要放置任何东西，测量并记录接收天线的接收功率P₁，在材料架上放置被测材料后得到天线的接收功率为P₂，并且测量出材料的厚度d；

(3)利用上一步测量得到的数据计算材料的衰减系数。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述箔条电磁波系数的测量方法的箔条电磁波系数的测量系统，所述箔条电磁波系数的测量系统包括：

箔条云模型构建模块，用于利用往泡沫块中插金属丝的方法构建确定性的箔条云模型；

反射系数计算模块，用于通过测量反射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的反射系数；

透射系数计算模块，用于通过测量透射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的透射系数；

衰减系数计算模块，用于通过对比添加材料前后的接收功率，计算箔条云的衰减系数；

箔条云相关参数测量模块，用于通过改变收发天线的极化角度测量不同极化方式下的箔条云相关参数。

本发明的另一目的在于提供一种箔条云团反射、透射、衰减系数测量方法，所述箔条云团反射、透射、衰减系数测量方法使用所述的箔条电磁波系数的测量方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明具体涉及电磁波反射系数、透射系数、衰减系数测量和极化特性分析，可用于电子对抗领域箔条云团反射、透射、衰减系数测量及其他各种材料的电磁特性测量。

本发明提供可以测量任意密度、任意分布、任意极化条件下箔条云的反射、透射、衰减系数的实验方法。本发明使用泡沫固定箔条的模型制作方法，可以制作任意密度的箔条云，为箔条云测量实验提供了精确的模型。

本发明的实验方法将箔条云看作一种材料，测量了其反射、透射、衰减系数，可以将这些测量参数应用到箔条云的电磁计算中。本发明测量箔条云反射、透射、衰减系数的实验方法简单实用，可以应用到其他材料的测量中。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的箔条云电磁散射系数的测量方法流程图。

图2是本发明实施例提供的箔条云电磁散射系数的测量系统的结构示意图；

图2中：1、箔条云模型构建模块；2、反射系数计算模块；3、透射系数计算模块；4、衰减系数计算模块；5、箔条云相关参数测量模块。

图3是本发明实施例提供的TE波反射、透射示意图。

图4是本发明实施例提供的TM波反射、透射示意图。

图5是本发明实施例提供的箔条云模型示意图

图6是本发明实施例提供的测试架整体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种箔条云电磁散射系数的测量方法、系统、及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的箔条电磁波系数的测量方法包括以下步骤：

S101：利用往泡沫块中插金属丝的方法构建确定性的箔条云模型；

S102：通过测量反射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的反射系数；

S103：通过测量透射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的透射系数；

S104：通过对比添加材料前后的接收功率，计算箔条云的衰减系数；

S105：通过改变收发天线的极化角度测量不同极化方式下的箔条云相关参数。

本发明提供的箔条电磁波系数的测量方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的箔条电磁波系数的测量方法仅仅是一个具体实施例而已。

如图2所示，本发明提供的箔条电磁波系数的测量系统包括：

箔条云模型构建模块1，用于利用往泡沫块中插金属丝的方法构建确定性的箔条云模型；

反射系数计算模块2，用于通过测量反射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的反射系数；

透射系数计算模块3，用于通过测量透射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的透射系数；

衰减系数计算模块4，用于通过对比添加材料前后的接收功率，计算箔条云的衰减系数；

箔条云相关参数测量模块5，用于通过改变收发天线的极化角度测量不同极化方式下的箔条云相关参数。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

本发明提供的箔条电磁波系数的测量方法包括以下步骤：

第一步，制作箔条云材料，本发明采用往泡沫平板中插入金属丝的方法制作箔条云。

第二步，实验设备的安装，主要包括接收喇叭天线，发射喇叭天线以及被测材料的安装。收发天线的位置根据测量参数而定。

第三步，实验仪器的连接，主要包括矢量网络分析仪以及收发天线的连接。仪器连接好后接通电源预热五分钟。

第四步，将收发天线紧靠着安装在同一天线支架上，进行箔条云的反射系数测量，水平旋转测试架改变入射角。

第五步，转动收发天线改变极化收发的角度，测量不同极化收发情况下的反射系数。

第六步，将收发天线分别安装在左右两个天线支架上，被测材料支架居于两个测试架中间，进行箔条云透射系数的测量。

第七步，完成箔条云透射系数测量实验后，保持仪器位置不变，进行箔条云衰减系数的测量。

本发明制作箔条测试材料的方法如下：

(1.1)首先制作一块泡沫平板，截取细长的金属丝作为箔条。将金属丝插入泡沫平板中，可以在泡沫上划分网格，控制每个网格中的箔条数量，因此来控制箔条云的密度。

(1.2)按照步骤(1.1)制作多块这样的待测材料，实验时，可以将多块泡沫平板拼在一起，形成较厚的箔条云。

(2)实验设备的安装包括以下步骤：

(2.1)将被测材料固定在材料支架上，使用螺丝钉将材料固定，并调整材料中心高度与天线水平。

(2.2)测量箔条云发射系数时，只需安装一个天线支架A，将另一个支架B移开，避免对实验测量产生影响。然后，将收发天线安装在天线支架A上，使收发天线靠紧，形成一个单站测量系统。

(2.3)接收天线和发射天线之间用吸波材料隔开，避免发生直接耦合。

(2.4)测量透射系数和衰减系数时，需要安装两个天线支架。A、B两个天线支架分别置于被测材料架的两边。

(3)实验仪器的连接包括以下步骤：

(3.1)用同轴线将矢量网络分析仪输出、接收端口分别与发射天线、接收天线连接。

(3.2)确定仪器连接正确后，将整个系统通电，预热五分钟后开始试验。

(4)箔条云的反射系数测量包括以下步骤：

(4.1)按照步骤(2.2)和(2.3)安装好天线。

(4.2)首先确定反射系数的定义，假设入射面为xoz，那么

根据自由空间中的麦克斯韦方程可以得到：

将以上方程分为TE波和TM波两种情况，如图2、图3所示。

对于TE波，可以化简为：

在反射面上方，有：

E_y＝[E₀exp(-ik_0zz)+RE₀exp(ik_0zz)]exp(ik_xx)

将上式R定义为反射系数。

对于TM波，可以化简为：

在反射面上方，有：

H_y＝[H₀exp(-ik_0zz)+RH₀exp(ik_0zz)]exp(ik_xx),z＞0

其中，R即为反射系数。

因为任意线极化波都可以分解成以上两种极化波，所以反射系数可以表示为：

其中，P_r为反射波功率，P₀为入射波功率。

(4.3)首先测量一个反射系数已知的材料作为定标，假设其反射系数为R₁。通过实验测量其反射功率为P₁。换上待测材料，实验测量其反射功率为P₂。

(4.4)通过以上实验测量参数得到待测材料的反射系数R₂为：

(5)不同极化方式的反射系数测量主要通过旋转天线支架上的喇叭天线实现。本发明中的测量系统可以测量任意线极化角度下的接收功率，同时，入射波的极化角度也可以改变。

(6)箔条云透射系数的测量步骤如下：

(6.1)按照步骤(2.4)安装好天线。

(6.2)接下来给出透射系数的定义，接着步骤(4.2)继续推导，可以得到在反射面的下方，对于TE波有：

E_ty＝TE₀exp(-ik_tzz)exp(ik_xx)

对于TM波有：

H_ty＝TH₀exp(-ik_tzz)exp(ik_xx)

同样，因为任意线极化波都可以分解成以上两种极化波，所以透射系数可以表示为：

其中，P_t为透射波功率。

(6.3)首先测量一个透射系数已知的材料作为定标体，假设其透射系数为T₁。通过实验测量其透射功率为P₁。换上待测材料，实验测量其透射功率为P₂。

(6.4)通过以上实验测量参数得到待测材料的透射系数T₂为：

(7)进行箔条云衰减系数测量的步骤如下：

(7.1)首先定义衰减系数。根据麦克斯韦方程组可以得到波动方程如下：

其中，

定义β为相位系数，α为衰减系数。那么透射波可以表示为：

E(r)＝E₀exp(-αr)exp(-iβ·r)；

假设发射天线发射功率为P₀，不加任何材料时，接收天线接收到的功率为P₁，加上待测材料后接收到的功率为P₂。在不考虑相位的情况下，衰减系数可以表示为：

其中，d为被测材料的厚度。

(7.2)按照步骤(1.4)安装好天线后，材料架上不要放置任何东西，测量并记录接收天线的接收功率P₁。在材料架上放置被测材料后得到天线的接收功率为P₂，并且测量出材料的厚度d。

(7.3)利用上一步测量得到的数据根据步骤(7.1)计算材料的衰减系数。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

本发明主要目的是测量箔条云的反射、透射、衰减系数。实验时，先制作箔条云模型，而后搭建实验设备，对天线进行对准。其后，利用与定标体对比的方法依次完成箔条云反射、透射、衰减系数的测量。

(1)首先制作箔条测试材料，方法如下：

(1.1)先制作一块泡沫平板，截取细长的金属丝作为箔条。将金属丝插入泡沫平板中，可以在泡沫上划分网格，控制每个网格中的箔条数量，因此来控制箔条云的密度。

(1.2)按照步骤(1.1)制作多块这样的待测材料，实验时，将多块泡沫平板拼在一起，形成较厚的箔条云。制作完成的箔条云模型如图5所示。

(2)接下来进行实验设备的安装，步骤如下：

(2.1)测试架的整体示意图如图6所示，将被测材料固定在材料支架上。

(2.2)测量箔条云发射系数时，只需安装一个天线支架，将另一个支架移开，避免对实验测量产生影响。然后，将收发天线安装在天线支架上，使收发天线靠紧，形成一个单站测量系统。

(2.3)接收天线和发射天线之间用吸波材料隔开，避免发生直接耦合。

(2.4)测量透射系数和衰减系数时，需要安装两个天线支架。两个天线支架分别置于被测材料架的两边。

(3)连接实验仪器的步骤如下：

(3.1)用同轴线将矢量网络分析仪输出、接收端口分别与发射天线、接收天线连接。

(3.2)确定仪器连接正确后，将整个系统通电，预热五分钟后开始试验。

(4)接下来开始进行箔条云的反射系数测量，步骤如下：

(4.1)按照步骤(2.2)和(2.3)安装好天线。

(4.2)根据反射系数的定义得到待测材料的反射系数计算公式如下：

(4.3)首先测量一个铁制的平板作为定标，其反射系数为1。通过实验测量其反射功率为P₁。换上待测材料，实验测量其反射功率为P₂。多次测量得到的实验数据如下：

表1反射系数测量实验数据表

(4.4)通过以上实验多次测量并取平均值，得到箔条云反射系数为0.52。

(5)不同极化方式的反射系数测量主要通过旋转天线支架上的喇叭天线实现。本发明中的测量系统可以测量任意线极化角度下的接收功率，同时，入射波的极化角度也可以改变。

(6)箔条云透射系数的测量步骤如下：

(6.1)按照步骤(2.4)安装好天线。

(6.2)(6.2)根据透射系数的定义得到其计算公式如下：

(6.3)首先测量一个透射系数已知的材料作为定标体，其透射系数为0.35。通过实验测量其透射功率为P₁，换上待测材料，实验测量其透射功率为P₂。多次测量得到的实验数据如下：

表2透射系数测量实验数据表

(6.4)通过以上实验测量参数得到待测材料的透射系数为0.38。

(7)进行箔条云衰减系数测量的步骤如下：

(7.1)根据衰减系数的定义得到其计算公式如下：

(7.2)按照步骤(1.4)安装好天线后，材料架上不要放置任何东西，测量并记录接收天线的接收功率P₁。在材料架上放置被测材料后得到天线的接收功率为P₂，并且测量出材料的厚度d。多次测量得到的实验数据如下：

表3衰减系数测量实验数据表

(7.3)利用上一步测量得到的数据根据步骤(7.1)计算材料的衰减系数为58.77。

下面结合实验对本发明的技术效果作详细的描述。

为了验证本发明方法的可靠性，对几种材料的反射、透射、衰减系数进行测量并与理论值对比。实验测量数据与理论值对比表1(实验测量频率为10GHz)：

表1

实验材料	实验测量反射系数	理论反射系数	误差
				木板	0.020	0.022	9.09％
纸板	0.005	0.006	16.7％
				泡沫	0.00011	0.00013	15.3％

通过上面的表格可以看到，几种常见的材料的反射系数测量误差不超过20％。证明本发明的方法具有一定的准确性，且有一定的实用价值。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种箔条云电磁散射系数的测量方法，其特征在于，所述箔条云电磁散射系数的测量方法包括：

利用往泡沫块中插金属丝的方法构建确定性的箔条云模型；

通过测量反射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的反射系数；

通过测量透射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的透射系数；

通过对比添加材料前后的接收功率，计算箔条云的衰减系数；

通过改变收发天线的极化角度测量不同极化方式下的箔条云相关参数。

2.如权利要求1所述的箔条云电磁散射系数的测量方法，其特征在于，所述箔条云电磁散射系数的测量方法具体包括：

第一步，采用往泡沫平板中插入金属丝的方法制作箔条云；

第二步，实验设备的安装，包括接收喇叭天线，发射喇叭天线以及被测材料的安装，收发天线的位置根据测量参数而定；

第三步，实验仪器的连接，包括矢量网络分析仪以及收发天线的连接，仪器连接好后接通电源预热五分钟；

第四步，将收发天线紧靠着安装在同一天线支架上，进行箔条云的反射系数测量，水平旋转测试架改变入射角；

第五步，转动收发天线改变极化收发的角度，测量不同极化收发情况下的反射系数；

第六步，将收发天线分别安装在左右两个天线支架上，被测材料支架居于两个测试架中间，进行箔条云透射系数的测量；

第七步，完成箔条云透射系数测量实验后，保持仪器位置不变，进行箔条云衰减系数的测量。

3.如权利要求2所述的箔条云电磁散射系数的测量方法，其特征在于，制作箔条测试材料的方法如下：

(1)首先制作一块泡沫平板，截取细长的金属丝作为箔条；将金属丝插入泡沫平板中，在泡沫上划分网格，控制每个网格中的箔条数量；

(2)按照(1)制作多块这样的待测材料，将多块泡沫平板拼在一起，形成较厚的箔条云；

实验设备的安装包括以下步骤：

(1)将被测材料固定在材料支架上；

(2)测量箔条云发射系数时，安装一个天线支架，将另一个支架移开，避免对实验测量产生影响，将收发天线安装在天线支架上，使收发天线靠紧，形成一个单站测量系统；

(3)接收天线和发射天线之间用吸波材料隔开；

(4)测量透射系数和衰减系数时，安装两个天线支架，两个天线支架分别置于被测材料架的两边；

实验仪器的连接包括以下步骤：

(1)用同轴线将矢量网络分析仪输出、接收端口分别与发射天线、接收天线连接；

(2)确定仪器连接正确后，将整个系统通电，预热五分钟后开始试验；

箔条云的反射系数测量包括以下步骤：

(1)安装好天线；

(2)首先确定反射系数的定义，入射面为xoz，那么

根据自由空间中的麦克斯韦方程得到：

将以上方程分为TE波和TM波两种情况，对于TE波，化简为：

在反射面上方，有：

E_y＝[E₀exp(-ik_0zz)+RE₀exp(ik_0zz)]exp(ik_xx)

将上式R定义为反射系数；

对于TM波，化简为：

在反射面上方，有：

H_y＝[H₀exp(-ik_0zz)+RH₀exp(ik_0zz)]exp(ik_xx),z＞0

其中，R即为反射系数；

反射系数表示为：

其中，P_r为反射波功率，P₀为入射波功率；

(3)首先测量一个反射系数已知的材料作为定标，假设其反射系数为R₁，通过实验测量其反射功率为P₁，换上待测材料，实验测量其反射功率为P₂；

(4)通过实验测量参数得到待测材料的反射系数R₂为：

(5)不同极化方式的反射系数测量主要通过旋转天线支架上的喇叭天线实现。

4.如权利要求2所述的箔条云电磁散射系数的测量方法，其特征在于，箔条云透射系数的测量步骤如下：

(1)安装好天线；

(2)给出透射系数的定义，得到在反射面的下方，对于TE波有：

E_ty＝TE₀exp(-ik_tzz)exp(ik_xx)

对于TM波有：

H_ty＝TH₀exp(-ik_tzz)exp(ik_xx)

同样，因为任意线极化波分解成以上两种极化波，透射系数表示为：

其中，P_t为透射波功率，

(3)首先测量一个透射系数已知的材料作为定标体，透射系数为T₁，通过实验测量其透射功率为P₁，换上待测材料，实验测量其透射功率为P₂；

(4)通过以上实验测量参数得到待测材料的透射系数T₂为：

5.如权利要求2所述的箔条云电磁散射系数的测量方法，其特征在于，进行箔条云衰减系数测量的步骤如下：

(1)首先定义衰减系数，根据麦克斯韦方程组可以得到波动方程如下：

其中，

定义β为相位系数，α为衰减系数，透射波表示为：

E(r)＝E₀exp(-αr)exp(-iβ·r)；

发射天线发射功率为P₀，不加任何材料时，接收天线接收到的功率为P₁，加上待测材料后接收到的功率为P₂，在不考虑相位的情况下，衰减系数表示为：

其中，d为被测材料的厚度；

(2)按照安装好天线后，材料架上不要放置任何东西，测量并记录接收天线的接收功率P₁，在材料架上放置被测材料后得到天线的接收功率为P₂，并且测量出材料的厚度d；

(3)利用上一步测量得到的数据计算材料的衰减系数。

6.一种实施权利要求1～5任意一项所述箔条云电磁散射系数的测量方法的箔条云电磁散射系数的测量系统，其特征在于，所述箔条云电磁散射系数的测量系统包括：

箔条云模型构建模块，用于利用往泡沫块中插金属丝的方法构建确定性的箔条云模型；

反射系数计算模块，用于通过测量反射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的反射系数；

透射系数计算模块，用于通过测量透射系数已知的材料作为定标数据，利用对比的方法计算出待测箔条云的透射系数；

衰减系数计算模块，用于通过对比添加材料前后的接收功率，计算箔条云的衰减系数；

箔条云相关参数测量模块，用于通过改变收发天线的极化角度测量不同极化方式下的箔条云相关参数。

7.一种箔条云团反射、透射、衰减系数测量方法，其特征在于，所述箔条云团反射、透射、衰减系数测量方法使用权利要求1～5任意一项所述的箔条电磁波系数的测量方法。

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