[发明专利]一种自由空间波法测量装置

说明书

一种自由空间波法测量装置，本发明涉及一种自由空间波法测量土壤、湖水和植被介电常数的简易装置，它要解决现有实验室内自由空间波法测量装置野外应用存在的实验成本高和测量周期长的问题。该测量装置包括发射天线或接收天线、固定螺杆、极化转换盘、极化转换轴套、U形支架、极化转换支座、连接座、快装板和三脚架等，天线固定在极化转换盘上，U形支架的一端通过极化转换轴套与极化转换盘转动连接，U形支架的另一端固定在连接座上，极化转换支座套装在水平杆上，极化转换盘的边沿置于转换盘衔口内，连接座通过快装板安装在三脚架上。本发明自由空间波法测量装置的成本低，易于安装和调试，并缩短了被测目标易变参数的测量周期。

技术领域

本发明涉及一种自由空间波法测量土壤、湖水和植被介电常数的简易装置。

背景技术

自由空间波法是在频域内测量物质介电常数的一种方法。自由空间波法具有开放式大面积和宏观的特点，此种方法既可以将待测物移至实验室内进行，也可以将测量仪器拿到被测物所在的位置进行不接触测量。通常，在实验室内进行自由空间波法测量的装置非常复杂，它包括信号分析仪、天线支架及伺服系统、测试控制系统、四频段喇叭天线、样品实验台和防止周围环境干扰的吸波材料。显然，将这一复杂的测试系统进行室内拆解、搬运、再进行野外安装和调试，进而进行野外陆地表面目标的原位测量，将存在实验成本高和测量周期长的问题，不利于对被测目标短期物理和化学性质的认识。

发明内容

本发明是为了解决现有实验室内自由空间波法测量装置野外应用存在的实验成本高和测量周期长的问题，而提供一种自由空间波法测量装置。

本发明自由空间波法测量装置包括发射天线或接收天线、固定螺杆、极化转换盘、极化转换轴套、U形支架、极化转换支座、连接座、快装板、三脚架和电缆，发射天线或接收天线通过多个固定螺杆固定在极化转换盘的盘面上，发射天线或接收天线上连接有电缆，在极化转换盘的盘周上均匀开有四个极化定位孔；

所述的U形支架由极化转换轴、第一直角弯头、垂直杆、第二直角弯头和水平杆依次螺纹连接形成侧向开口U形框架，极化转换轴套套装在极化转换轴上，极化转换轴套通过螺钉与极化转换盘相连，极化转换轴穿过极化转换盘圆心处的轴孔与极化转换盘转动连接；

所述的极化转换支座是由支座体和转换盘衔口形成一体结构，转换盘衔口位于支座体的顶部，在转换盘衔口的外壁上开有极化定位槽，支座体套装在水平杆上并通过沿水平杆径向设置的紧定螺钉紧定位置，在转换盘衔口内安装有两个并列的滑轮，极化转换盘的周向边沿置于转换盘衔口内并与滑轮接触，极化固定插销插入极化定位槽和极化转换盘上的极化定位孔内以固定极化转换盘的极化位置；

U形支架的水平杆固定在连接座表面，连接座通过螺钉与快装板连接，快装板与三脚架的云台之间采用轨道快装连接。

本发明自由空间波法需要发射装置和接收装置，发射天线和接收天线分别放置在测量装置上，发射装置和接收装置相对设置。

本发明自由空间波法测量装置中的极化转换盘、极化转换轴套、U形支架和极化转换支座一同构成了一套简易而实用的极化转换装置，这一极化转换装置连同天线一起通过连接座和快装板安装到一个具有俯仰和水平旋转以及上下高低可灵活调节的商用三脚架上，其极化转换和多角度变换，满足了菲涅尔反射定律所要求的极化转换及多角度测量，其支架的高低调节，避免了天线的近场干扰，从而确保了自由空间波法的测量精度。发明不仅使装置本身降低了成本，易于制作、安装和调试，也极大地降低了野外测量的成本，而且还缩短了被测目标易变参数的测量周期，解决了目前实验室自由空间波法装置野外应用存在的问题，充分发挥了自由空间波法原位测量土壤湿度和盐度，盐湖水体的盐度和温度，以及陆地植被的含水量和疏密度的实效性。

附图说明

图1是本发明自由空间波法测量装置的结构示意图；

图2是U形支架和极化转换支座的结构示意图；