[发明专利]介质带电实验装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种介质带电实验装置及测试方法。所述装置包括屏蔽网，所述屏蔽网内设置有介质板安装支架，所述介质板安装支架上设置有介质板，所述介质板的左侧设置有发射天线，所述介质板的右侧设置有接收天线，且所述发射天线与所述接收天线相对设置，所述发射天线发射出的电磁波经所述介质板后被所述接收天线接收，所述发射天线的信号输入端与信号源的信号输出端连接，所述信号源用于为所述发射天线提供输入信号，所述接收天线的信号输出端与频谱仪的信号输入端连接，介质板通过导线与法拉第筒连接，所述法拉第筒通过导线与静电计连接。所述试验装置能够对不同材质介质板不同带电量对电磁信号衰减及交叉极化的影响进行实验，为后续研究开展创造了条件。

技术领域

本发明涉及静电测试装置和方法技术领域，尤其涉及一种介质带电实验装置及测试方法。

背景技术

电磁信号在穿透介质时由于电磁波的散射等原因其信号强度会降低，甚至会改变电磁信号的部分极性。电磁波信号传播在雨天、雾天、沙尘等介质条件下电磁信号的衰减及交叉极化现象。

电磁波传播过程中会遇到各种障碍，由于障碍的形状、尺寸、材料性质等的不同会造成电磁波不同形式的散射，使接收到的电磁波能量有所衰减，极化方向有所改变。目前计算颗粒带电对电磁波的散射主要采Rayleigh近似法和Mie模型。Rayleigh近似计算结果显示：随着带电部分面电荷密度的增加，微分散射截面增加，分析其原因为颗粒带电后其内部的电偶极矩有显著的增加，造成其散射截面的增加；Mie理论计算结果显示：微分散射截面随颗粒局部的带电量增加而不断减小，颗粒带电后对电磁波的吸收性有明显增强。介质带电后其对电磁波的衰减和交叉极化作用的具体情况急需进行研究。尽管有许多颗粒实测的电磁波数据，但是没有专门针对介质带电量对电磁波衰减影响的实验测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够对不同材质介质板不同带电量对电磁信号衰减及交叉极化的影响进行实验的装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种介质带电实验装置，其特征在于：包括屏蔽网，所述屏蔽网内设置有介质板安装支架，所述介质板安装支架上设置有介质板，所述介质板的左侧设置有发射天线，所述介质板的右侧设置有接收天线，且所述发射天线与所述接收天线相对设置，所述发射天线发射出的电磁波经所述介质板后被所述接收天线接收，所述发射天线的信号输入端与信号源的信号输出端连接，所述信号源用于为所述发射天线提供输入信号，所述接收天线的信号输出端与频谱仪的信号输入端连接，所述频谱仪用于测量所述接收天线接收到的信号功率，介质板通过导线与法拉第筒连接，所述法拉第筒通过导线与静电计连接，所述静电计用于测量所述介质板上的静电量。

进一步的技术方案在于：所述介质板安装支架包括支撑架本体，所述支撑架本体上设置有介质板安装凹槽，所述介质板安装槽用于安装所述介质板，且所述安装槽的宽度大于所述介质板的厚度，所述安装槽一侧的侧板上设置有定位螺母安装孔，定位螺母位于所述定位螺母安装孔内，通过所述定位螺母将所述介质板夹紧到所述安装槽另一侧的侧板上。

优选的，所述发射天线使用宽带喇叭天线。

优选的，所述接收天线使用宽带喇叭天线。

优选的，所述发射天线极化方向为垂直极向，接收天线为垂直极化。

本发明还公开了一种使用所述的介质带电实验装置进行测试的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）组装所述实验装置；

2）分别打开信号源、频谱仪和静电计，使其工作一段时间，待仪器稳定后调整信号源，使其产生一定频率和功率的信号，并记录频谱仪正常接收时的读数；