[发明专利]微波电磁参数三维测试系统及其方法

权利要求书

1.微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，包括

PC控制端、三轴运动控制器、三维运动平台、矢量网络分析仪、天线测量装置和测距模块；其中，

所述PC控制端分别与三轴运动控制器和矢量网络分析仪相连，用于获取所述矢量网络分析仪的数据，并根据不同的命令进行控制所述三轴运动控制器；

所述三轴运动控制器用于根据所述PC控制端的命令控制所述三维运动平台的整体运行；

所述矢量网络分析仪和所述天线测量装置连接，用于给所述天线测量装置提供扫频信号和测量不同空间位置的电磁场；

所述天线测量装置位于所述三维运动平台上，可运动到所述三维运动平台的不同的空间位置，对待测样品进行测量；

所述测距模块和所述三轴运动控制器连接，用于保障天线测量装置准确测量到待测样品表面的距离；

所述三维运动平台包括X轴移动平台(2)、Y轴移动平台(1)、Z轴升降平台(3)，所述天线测量装置包括激发天线与探测天线，其中，

X轴移动平台(2)和Y轴移动平台(1)相连，X轴移动平台(2)与Z轴升降平台(3)相连，所述三轴运动控制器分别与X轴移动平台(2)、Y轴移动平台(1)和Z轴升降平台(3)相连，实现三维空间任意轨迹的运动；

所述Z轴升降平台(3)的下方设置有样品台(5)，所述激发天线位于所述样品台的下方，所述探测天线位于所述Z轴升降平台(3)上，所述矢量网络分析仪与所述激发天线和所述探测天线均相连，并对位于所述样品台上的待测样品进行激励及测试；

所述微波电磁参数三维测试系统的测试步骤包括：

S1、在基于程序编程环境开发的计算机控制平台内预设扫描区域参数，并指定探测天线和下方样品台的距离H0；

S2、根据预设扫描区域参数生成N个位置点的位置信息，其中，用n来表示第n个位置点的位置信息，初始赋值n＝1；

S3、使用测距模块测量此时测距模块距离样品台的高度h1；

S4、控制三维运动平台的Z轴移动平台向上运动，使探测天线抬高一段距离d，使用测距模块测量此时其距离样品台的高度h2；

S5计算此时倾斜系数_ɑ＝(h2-h1)/d；

S6、进行判断nN或n＝N；

S7、若否，则继续控制三维运动平台的Z轴移动平台向上运动带动探测天线抬高距离，并返回内n＝1的初始位置，计算机控制平台根据各个位置点采集到的强度与相位信息处理数据显示图像；

S8、若是，控制三维运动平台移动到第n点的位置，n＝n+1，跳转步骤S6循环进行判断直至nN；

步骤S8还包括：

S81、若nN或n＝N，控制三维运动平台移动到第n点的位置；

S82、使用测距调节装置测量此时其距离样品台的高度H1，计算移动距离为D＝(H1-H0)/_ɑ；

S83、控制三维运动平台的Z轴移动平台向下运动，带动探测天线向下移动距离D，使用使用测距调节装置测量此时其距离样品台的高度H2；

S84、进行判断-0.05H2-H00.05，若是则从矢量网络分析仪获取强度与相位信息，探测天线抬高一段距离，n＝n+1，返回步骤S81进行循环判断，若否，则直接跳转步骤S82；

在步骤S83中，若不满足-0.05H2-H00.05的条件，还包括：判断是否使用全局倾斜系数，若是则返回步骤S82，若否则重新计算倾斜系数ɑ＝(H1-H2)/D，返回步骤S6。

2.根据权利要求1所述的微波电磁参数三维测试系统，其特征在于，所述三维运动平台包括伺服执行机构，所述伺服执行机构能沿预设坐标的X轴、Y轴、Z轴运动，其中，

所述伺服执行机构和所述三轴运动控制器连接，用于获取三轴运动控制器的运动指令，所述伺服执行机构包括X轴移动平台、Y轴移动平台以及Z轴升降平台的运动执行机构，均与所述三轴运动控制器连接，分别执行X、Y、Z轴的运动。