[发明专利]纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置与测量方法

权利要求书

1.一种纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置，其特征在于，包括屏蔽暗箱(1)、金属板(3)、待测材料夹具(4)、待测材料(8)、毫米波辐射计(6)以及标准噪声源(7)，其中：

所述屏蔽暗箱(1)垂直固定在室内水平地面上，所述标准噪声源(7)位于屏蔽暗箱(1)顶面中心正上方；所述毫米波辐射计(6)位于屏蔽暗箱(1)的一侧，且毫米波辐射计(6)的天线中心与屏蔽暗箱(1)中心位于同一水平线上，所述屏蔽暗箱(1)靠近毫米波辐射计(6)的一侧打通，所述屏蔽暗箱(1)的顶面为两扇关于屏蔽暗箱(1)顶面宽度方向的中线对称屏蔽窗(2)；所述金属板(3)与待测材料夹具(4)分别位于两扇屏蔽窗(2)的下方且平行设置，金属板(3)与待测材料夹具(4)在屏蔽窗(2)上的投影均未超过屏蔽窗(2)，金属板(3)、待测材料夹具(4)与屏蔽暗箱(1)底部的夹角均为45°，所述待测材料夹具(4)位于屏蔽暗箱(1)内部靠近毫米波辐射计(6)的一侧；所述屏蔽暗箱(1)及屏蔽窗(2)内表面均涂有吸波材料(5)；所述待测材料(8)固定于待测材料夹具(4)上。

2.根据权利要求1所述的纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置，其特征在于，所述吸波材料(5)为尖劈型吸波材料，且尖劈指向屏蔽暗箱(1)的内部。

3.根据权利要求1所述的纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置，其特征在于，所述毫米波辐射计(6)到待测材料夹具(4)中心的水平距离为[30cm，35cm]。

4.根据权利要求1所述的纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置，其特征在于，所述金属板(3)的一边固定在屏蔽暗箱(1)远离毫米波辐射计(6)一侧的顶面宽边处，对边固定在屏蔽暗箱(1)的底面中线处，所述待测材料夹具(4)的一边固定在屏蔽暗箱(1)顶面宽边方向的中心线，对边固定在屏蔽暗箱(1)靠近毫米波辐射计(6)一侧的底面宽边处。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用毫米波辐射计分别对标准噪声源、吸波层进行直接观测，得到对应的输出电压数据；

步骤2、将屏蔽暗箱上方的两个屏蔽窗同时关闭，建立此种情形下的总亮温的组成模型，利用毫米波辐射计对待测材料进行观测，得到对应的输出电压U_B1，并建立此时输出电压与总亮温的关系模型；

步骤3、打开屏蔽暗箱左上方的屏蔽窗，建立此种情形下的总亮温的组成模型，利用毫米波辐射计对待测材料进行观测，得到对应的输出电压U_B2，并建立此时输出电压与总亮温的关系模型；

步骤4、关闭屏蔽暗箱左上方的屏蔽窗，打开屏蔽暗箱右上方的屏蔽窗，建立此种情形下的总亮温的组成模型，利用毫米波辐射计对待测材料进行观测，得到对应的输出电压U_B3，并建立此时输出电压与总亮温的关系模型；

步骤5、同时打开屏蔽暗箱上方的两个屏蔽窗，建立此种情形下的总亮温的组成模型，利用毫米波辐射计对待测材料进行观测，得到对应的输出电压U_B4，并建立此时输出电压与总亮温的关系模型；

步骤6、根据步骤2～5的总亮温组成模型以及输出电压与总亮温的关系模型建立材料辐射特性与输出电压的关系，从而得到材料的辐射率、反射率及透射率。

6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，步骤2中屏蔽暗箱上方的两个屏蔽窗同时关闭时，建立的总亮温T_B1的组成模型为：

T_B1＝αT₀+ρT_abs+τT_abs

式中，τ为待测材料透射率，ρ为待测材料反射率，α为待测材料辐射率，T₀为待测材料自身亮温，T_abs为吸波层的亮温，此时，毫米波辐射计测得的输出电压U_B1与亮温的关系模型为：

U_B1＝CT_B1+β

C是辐射计接收机定标系数。