[发明专利]一种弓形架系统几何性能的误差检测方法

说明书

本申请公开了一种弓形架系统几何性能的误差检测方法，解决了弓形架系统几何性能难以准确测量的问题，所述方法包含如下步骤：测量所述半圆形底座平面度；检测所述上弓形臂和下弓形臂角度的控制精度；测量发射天线和接收天线输出端口距被测样板中心的距离；检测所述发射天线和接收天线与被测样板高度的一致性；测量所述发射天线和接收天线俯仰角，旋转角和倾斜角；测量所述样板支架俯仰角、旋转角和倾斜角；检测所述样板支架的表面位于所述弓形架中心。本申请中的方法提高了系统调节的精度，验证了弓形架的各个维度，为后期弓形架几何误差对反射率测量结果不确定度的影响提供依据。

技术领域

本发明属于微波测试领域，尤其涉及一种吸波材料反射率测量用弓形架系统几何性能的误差检测方法。

背景技术

弓形法是目前应用最广泛的吸波材料反射率的测量方法之一。弓形架是弓形法反射率测量系统的硬件主体，起着固定收发天线、改变收发天线的入射角度、并调节收发天线之间、收发天线与被测样板之间的距离满足远场条件等作用。

常见的弓形架有半圆型弓形架、“7”字弓形架、“T”型卧式弓形架等。弓形架系统是一个复杂的多维度系统，可实现入射角度、R径向、天线姿态(包括高度、俯仰、旋转、倾斜等)、样板支架姿态(包括纵向、横向、俯仰、倾斜、旋转等)等调节。虽然弓形架的形式各种各样，但它们的设计目标是一致的，采用手动或自动控制方式实现了多维度调节。但实际上由于装配、加工公差、控制信号漏帧等将会导致实际调节精度低于设计目标，特别在毫米波频段反射率弓形法测量中，对弓形架的几何定位要求更加严格。

发明内容

有鉴于此，为解决弓形架系统几何性能难以准确测量的问题，本申请实施例提供了一种弓形架系统几何性能的误差检测方法。

本申请实施例提供了一种弓形架系统几何性能的误差检测方法，所述弓形架系统包括弓形架、发射天线、接收天线、被测样板和样板支架，所述弓形架具有上弓形臂和下弓形臂，所述发射天线和接收天线安装在所述上弓形臂和下弓形臂上，所述弓形架具有半圆形轨道，所述半圆形轨道安装在所述半圆形底座上，所述上弓形臂和下弓形臂的一端与所述半圆形轨道圆点处的中心轴活动连接，另一端可沿所述半圆形轨道移动，所述中心轴上安装有测量所述上弓形臂和下弓形臂旋转角度的相对角编码器，所述被测样板安装在所述样板支架上，所述弓形架和被测样板相对放置，其特征在于，包含以下步骤：测量所述半圆形底座平面度；检测所述上弓形臂和下弓形臂角度的控制精度；测量发射天线和接收天线输出端口距被测样板中心的距离；检测所述发射天线和接收天线与被测样板高度的一致性；测量所述发射天线和接收天线俯仰角，旋转角和倾斜角；测量所述样板支架俯仰角、旋转角和倾斜角；检测所述样板支架的表面位于所述弓形架中心。

进一步地，所述测量发射天线和接收天线输出端口距被测样板中心的距离，包含以下步骤：在所述天线支架上安装激光测距仪；发射激光到被测样板中心；调整所述激光测距仪位置，使激光焦斑位于被测样板中心线上；所述距离等于所述激光测距仪读数减去激光测距仪距天线口径的距离，再加上天线的总长度。

进一步地，所述测量半圆形底座平面度，包含以下步骤：将水平仪沿所述半圆形底座移动；观察水平仪的最大移动量。

进一步地，所述上弓形臂和下弓形臂角度的控制精度等于安装在所述中心轴处的相对角编码器的分辨精度。

进一步地，所述评估发射天线和接收天线与被测样板高度的一致性，包含以下步骤：在所述发射天线和接收天线上安装水平激光仪；调整水平激光仪水平；调整所述发射天线和接收天线与被测样板的高度，使所述水平激光仪发射的激光在所述被测样板的水平中心线上；高度的调节误差等于激光光束线宽与水平激光仪精度之和。

进一步地，所述发射天线和接收天线俯仰角测量，包含以下步骤：在所述发射天线和接收天线支架底座上，沿发射天线和接收天线的放置方向，选择多个位置进行测量；调整所述支架底座姿态，使所述数显倾角仪测量值为零；测量误差为所述倾角仪的测量精度。