[实用新型]一种毫米波可控温背景辐射测量室

说明书

本实用新型公开了一种毫米波可控温背景辐射测量室，包括支撑隔热层、均匀背景层、透波隔热层、温度传感器、进气口、气体制造单元、温度控制单元、电源供给单元；支撑隔热层、均匀背景层和透波隔热层组成半球形三层结构；支撑隔热层采用真空金属壁，均匀背景层中铺满吸波材料，透波隔热层采用泡沫材料。气体制造单元通过进气口向均匀背景层灌输预设温度的气体，并根据多个温度传感器实时反馈的罩内温度自动调整气体制造单元的运行功率，维持吸波材料温度在温控范围内的某一指定温度值。该设备可实现在背景环境各个方向上具有均匀的毫米波辐射，以实现对物体毫米波辐射测量中环境因素的控制，通过提高待测物品与环境的亮温差异，提高测量精度。

技术领域

本实用新型属于辐射测量技术领域，更具体地，涉及一种毫米波可控温背景辐射测量室。

背景技术

自然界中物理温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体都以电磁波的形式在很宽的频谱范围内向外辐射能量，辐射频段包括微波(包含毫米波)、太赫兹、红外、可见光等电磁波全频段，其中，毫米波处于微波的较高频段，毫米波辐射测量可获得更加清晰的观测场景辐射亮温图，由于毫米波还能一定程度上穿透烟雾、雾霾、塑料和大多数衣物覆盖物，自上世纪末，国内外学者提出将被动毫米波成像作为一种新的目标探测与材料检测手段，应用于多种领域如人体安检的隐匿物品检测。同时，可以利用多次辐射测量实现毫米波辐射率的测量，毫米波辐射率反映了目标的电磁参数、面结构、内部构成等对毫米波辐射的作用规律，是研究目标辐射特性的关键环节。因此，通过接收毫米波辐射电磁能量获得各种观测对象的物理参数或信息是技术研究的重要途径。

在实际情况中观测某一目标，目标处的毫米波热辐射信号不仅包含该物体自身辐射的热辐射信号，还包括周围环境热辐射信号在该目标表面的反射和透射，考虑典型案列，对于地物观测或者目标探测场景，透射项通常为0，因此在没有透射项的前提下(即“非透明”物体)，毫米波辐射计接收的辐射包括待测目标自身的辐射，以及环境在目标表面反射辐射。由于测量对象大多具有不同程度的表面粗糙度，实际测量中，周围背景辐射能量经过样品表面散射从而到达观测方向上的能量，目标区域外背景杂散辐射经过天线进入接收机的能量，这些杂散辐射都会给辐射率测量结果带来不可忽视的误差。

因此，有学者搭建了一套包括均匀背景毫米波辐射测量室(常温～100℃)、8mm和3mm辐射计、反射参考体和黑体参考体(常温～120℃)、精密转台、高精度导轨等的毫米波辐射率测量实验样机。但是，其中的均匀背景毫米波辐射测量室的均匀背景是通过室外大气冷背景构造的，只适用于室外测量，不能用于室内，并且实际测量背景环境辐射无法控制完全均匀，因此，相对于真正意义上的均匀背景仍存在一定误差。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种毫米波可控温背景辐射测量室，旨在解决当前待测目标的毫米波辐射测量容易受到环境影响，而背景环境的不均匀性使得测量环境难以控制，从而影响待测物品毫米波测量的准确度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种毫米波可控温背景辐射测量室，包括支撑隔热层、均匀背景层、透波隔热层、温度传感器、进气口、气体制造单元、温度控制单元、电源供给单元；支撑隔热层、均匀背景层和透波隔热层组成半球形三层结构；

支撑隔热层为半球型三层结构的最外层，用于支撑整体结构和外层隔热保温；

均匀背景层为半球型三层结构的中间层，通过自动调整气体制造单元的运行功率，维持该层内吸波材料温度在温控范围内的某一指定温度值，用以构造毫米波均匀可控温辐射测量实验所需均匀温度黑体背景环境；

透波隔热层为半球型三层机构的最内层，用于透过均匀背景层内的吸波材料的毫米波辐射，形成半空间均匀温度背景辐射，同时为均匀背景层隔热保温；

多个温度传感器固定在均匀背景层的吸波材料上，实时反馈吸波材料各采集点的温度，并与气体制造单元电相连；