[发明专利]一种基于六轴机械臂的电磁反演建模方法

权利要求书

1.一种基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，所述方法具体包括：

S1、以辐射器件垂直上方高度h处的水平面为探测点位置面，在所述探测点位置面上均匀分布有多个阵列探头，所述阵列探头的控制开关电路基于多个射频单刀多掷开关芯片级联，通过所述阵列探头获取辐射器件的电磁辐射数据，所述电磁辐射数据包括切向磁场H的幅度值和相位值；以及

S2、对所述辐射器件的表面进行网格划分，等效磁流源M分布于划分后的所述网格中，根据所述网格划分和所述切向磁场H的位置结合Tikhonov正则化方法进行约束，建立目标函数F；

在步骤S2中，所述等效磁流源M(Mx，My，Mz)与切向磁场H(Hx，Hy)之间的关系如下所示：

其中，β是自由空间中的波数，η是自由空间中的波阻抗，x，y，z是采样点的位置；x’，y’，z’是等效磁流源的位置，s是所述网格划分后的子网格面积，R是等效源与采样点的空间距离，G₁和G₂是关于β和R的计算式；以及

S3、对所述目标函数F进行最小化求解，最终获得所述辐射器件表面的等效磁流源M分布。

2.根据权利要求1所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，在步骤S2中，根据所述网格划分和所述切向磁场H的位置，组装系统矩阵方程，所述系统矩阵方程如下所示：

其中，G_ij(i,j＝x,y,z)代表离散后的系统中j极化方向的等效源对于i方向磁场的贡献。

3.根据权利要求1所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，在步骤S2中，采用Tikhonov正则化方法进行约束的目标函数F为：

其中，H是切向磁场、M是等效磁流源、G是系统矩阵，γ是正则化参数，M₀是归一化参数，||·||₂是二范数符号。

4.根据权利要求3所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，在步骤S3中，采用与所述目标函数F等价形式的正定线性方程组，通过共轭梯度法进行求解，所述正定线性方程组如下所示：

其中，表示共轭转置，H是切向磁场、M是等效磁流源、G是系统矩阵，M₀是归一化参数，||·||₂是二范数符号，I是单位矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，在步骤S1中，通过设置于所述六轴机械臂上的所述阵列探头获取辐射器件的电磁辐射数据，具体还包括：

S11、主控计算机发送预定区域移动指令控制六轴机械臂移动，同时传递信号矩阵指令给上位机信号控制装置，进而控制所述阵列探头的各个通道对所述辐射器件进行近场测量；以及

S12、射频信号发生接收装置获得所述阵列探头扫描的电磁辐射数据后传回给所述主控计算机进行存储及后处理。

6.根据权利要求5所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，所述预定区域移动指令是所述主控计算机中关于辐射器件的扫描参数预设值，包括探测高度值、探测位置值、探测间隔值、探测数目值和探测层数值。

7.根据权利要求5所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，所述信号矩阵指令是所述主控计算机中关于所述阵列探头的通道控制预设值，包括阵列探头单元选通时间、选通顺序、选通方式和选通次数。

8.根据权利要求5所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，所述射频信号发生接收装置包括矢量网络分析仪、信号发生器、频谱仪或信号采集卡中的一种或组合。

9.根据权利要求5所述的基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，其特征在于，所述射频单刀多掷开关控制芯片为单刀四掷开关芯片、单刀六掷开关芯片或单刀八掷开关芯片中的一种或组合。