[发明专利]微波暗室VR虚拟实验平台

说明书

本发明涉及天线测量技术领域，且公开了微波暗室VR虚拟实验平台，包括软件设计端，所述软件设计端的输出端与测试系统的输入端连接；所述软件设计端包括AR手机端APP的设计、微波暗室、天线组件和VR端虚拟实验平台的设计；所述测试与结算模块包括VR手柄、VR头盔和软件控制台，本平台以Un ity3D为开发平台，以C#为编程语言，以3dsMax为建模工具，其他辅助工具有AdobePhotoShop、Premi ere等，通过该系统对微波暗室的组成、内部布局和功能有全面、直观的了解，了解微波暗室内天线测试系统、天线测试过程和系统的使用方法，该平台利用虚拟设备系统使用价格低、随时都能进行使用，且不易受环境等因素影响的特点，可以在一定程度上解决实验设备短缺，实验时间和环境受限等问题。

技术领域

本发明涉及天线测量技术领域，具体为微波暗室VR虚拟实验平台。

背景技术

天线或辐射器件的空间辐射特性测量需要对器件周围空间的电磁波分布状态进行测绘，测绘过程是一个由机械扫描、电子测量、电气控制等多系统协同工作的过程，为了避免其他外界电磁波以及周围反射回来的电磁波的干扰，一般测绘需要在纯净的微波暗室中完成。

无论是微波暗室还是天线测量系统，其建造和维护成本都颇为高昂，而且测量过程包括设备调试、工件组装、仪器校准与设定、扫描测量、数据处理等，单次测量花费时间较长，很难在实验教学中普遍应用。然而，了解微波暗室的结构和功能，掌握微波与天线的空间特性及其测量方法是相关专业学生必要的技能。利用虚拟现实技术，开发一个虚拟实验系统，可以在一定程度上解决实验设备短缺，实验时间和环境受限等问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了微波暗室VR虚拟实验平台，本平台以Unity3D为开发平台，以C#为编程语言，以3dsMax为建模工具，其他辅助工具有AdobePhotoShop、Premiere等，通过该系统对微波暗室的组成、内部布局和功能有全面、直观的了解，了解微波暗室内天线测试系统、天线测试过程和系统的使用方法，具备便于使用且维护成本低的优点，解决了实验设备短缺，实验时间和环境受限的问题。

(二)技术方案

为实现上述便于使用且维护成本低的目的，本发明提供如下技术方案：微波暗室VR虚拟实验平台，包括软件设计端，所述软件设计端的输出端与测试系统的输入端连接；所述软件设计端包括AR手机端APP的设计、天线组件、微波暗室和VR端虚拟实验平台的设计；所述测试与结算模块包括VR手柄、VR头盔和软件控制台。

优选的，所述AR手机端APP基于Vuforia开发，所述AR手机端APP的功能包括查看实验简介、观察微波暗室环境、AR扫描观察和拆解天线模型。

优选的，所述测试系统的使用步骤如下：

S1：登录界面；

S2：实验预习和仪器介绍；

S3：输入待测天线尺寸参数；

S4：天线组件的安装；

S5：进入微波暗室将天线安装在天线架上；

S6：启动软件控制台，开始测试；

S7：数据绘图与评分。

优选的，所述天线组件包括喇叭天线、八木天线和螺旋天线三种，所述微波暗室内部固定安装有天线架。

优选的，所述喇叭天线包括馈源，所述馈源右侧固定安装有波导，所述螺旋天线包括馈源，所述馈源右侧固定安装有圆形反射板，所述圆形反射板右侧固定安装有中心导体，所述圆形反射板右侧固定安装有金属螺旋线。