[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

说明书

本发明公开了一种纤维材料的毫米波辐射特性的室内测量装置及测量方法，该装置包括包括屏蔽暗箱、金属板、待测材料夹具、待测材料、毫米波辐射计以及标准噪声源。测量时，毫米波辐射计天线分别对准吸波层、待测材料和标准噪声源进行观测，利用本发明公开的测量方法对观测数据进行处理得到材料的毫米波辐射特性。本发明测量装置无需要求在暗室中进行操作，也不受外界天气环境因素的影响，显著降低了对测量环境和测量设备的要求，具有成本低、操作简单、测量精度高的优点。

技术领域

本发明涉及材料毫米波辐射特性测量技术领域，特别涉及一种纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置与测量方法。

背景技术

全球范围内日益严峻的恐怖袭击形势使得人们对公共安全检测技术与手段的关注度持续增长。X射线成像仪由于其分辨率高、穿透性强已经被广泛应用于机场、火车站、港口等重要场所的行李安全检查，但对于人体隐匿违禁物品检测，X射线存在的电离辐射危害使其很难应用于人体安全检查。毫米波具有一定的穿透性，且只接收目标自身的辐射信号的毫米波被动成像系统安全性高，因此毫米波被动成像技术在人体隐匿违禁物品检测领域具有非常广阔的应用前景。

毫米波被动成像系统利用目标之间的辐射特性差异实现场景与人体成像，掌握衣物、陶瓷刀等一些常用材料的毫米波辐射特性对于成像系统及隐匿违禁物品检测算法设计具有非常重要的作用。此外，隐身材料在武器装备中有着广泛的应用，隐身材料的毫米波辐射特性对分析材料的隐身特性具有重要意义。

“纤维织物3mm波段辐射特性测量技术研究”(谢蓬丹，南京理工大学硕士论文，2016)介绍了一种用于测量纤维织物的毫米波辐射特性测量装置。该装置利用伺服控制器控制转台转动，使毫米波辐射计天线分别对吸波层、纤维织物和天空进行测量。尽管该装置具有无需暗室、成本较低、操作简单等有点，但其必须在室外工作，对天气条件具有较高要求，且存在室外操作不方便的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置。

实现本发明目的的技术方案为：纤维材料的毫米波辐射特性室内测量装置，包括屏蔽暗箱、金属板、待测材料夹具、待测材料、毫米波辐射计以及标准噪声源，其中：

所述屏蔽暗箱垂直固定在室内水平地面上，所述标准噪声源位于屏蔽暗箱顶面中心正上方；所述毫米波辐射计位于屏蔽暗箱的一侧，且毫米波辐射计的天线中心与屏蔽暗箱中心位于同一水平线上，所述屏蔽暗箱靠近毫米波辐射计的一侧打通，所述屏蔽暗箱的顶面为两扇关于屏蔽暗箱顶面宽度方向的中线对称屏蔽窗；所述金属板与待测材料夹具分别位于两扇屏蔽窗的下方且平行设置，金属板与待测材料夹具在屏蔽窗上的投影均未超过屏蔽窗，金属板、待测材料夹具与屏蔽暗箱底部的夹角均为45°，所述待测材料夹具位于屏蔽暗箱内部靠近毫米波辐射计的一侧；所述屏蔽暗箱及屏蔽窗内表面均涂有吸波材料；所述待测材料固定于待测材料夹具上。

本发明另外一个目的是提供一种纤维材料的毫米波辐射特性的室内测量方法。

实现本发明目的的技术方案为：纤维材料的毫米波辐射特性的室内测量方法，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；