[发明专利]一种基于六轴机械臂的电磁反演建模方法

说明书

本申请提供了一种基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，该方法具体包括：以辐射器件垂直上方高度h处的水平面为探测点位置面，在探测点位置面上均匀分布有多个阵列探头，通过阵列探头获取辐射器件的电磁辐射数据，电磁辐射数据包括切向磁场H的幅度值和相位值；对辐射器件的表面进行网格划分，等效磁流源M分布于划分后的网格中，根据网格划分和切向磁场H的位置结合Tikhonov正则化方法进行约束，建立目标函数F；对目标函数F进行最小化求解，最终获得辐射器件表面的等效磁流源M分布。通过该方法可以在较短的时间获取辐射器件的电磁辐射数据，并结合等效源反演方法对辐射器件进行辐射建模，进而分析辐射器件的辐射模式，节省测量时间，提高预测效率。

技术领域

本发明属于电磁兼容和电磁场反演技术领域，具体涉及一种基于六轴机械臂的电磁反演建模方法。

背景技术

无线通信产品的快速发展给人们日常生活带来了便利，但也不可避免地带来了严重的电磁兼容问题。现代电子产品的硬件设计往高密度、多层级、低体积、高度封装方向发展，这使得电路布局越来越密集复杂，从而增加了各元件之间干扰问题出现的概率。其中，电源完整性和信号完整性等电磁兼容相关问题最为严重。对于日益复杂的系统级结构电路设备，用CST、HFSS等三维多物理场仿真软件来探测其干扰点不仅耗时耗力，而且往往难以达到理想中的效果。因此，快速获得电子产品各个位置的电磁辐射信息，从而精准定位干扰点对产品设计和改进具有重要意义。

然而，目前的电场探头和磁场探头是针对某个小范围位置进行逐点的近场探测，如果需要获得待测物的整体电磁信息则需要频繁移动探头进行多次扫描，这无疑加大了扫描的时间成本，同时不停地移动探头也会造成不可避免的测量误差。

发明内容

本申请的目的在于提出一种基于六轴机械臂的电磁反演建模方法，能够快速获得多频段下辐射器件的电磁辐射信息并基于该数据进行辐射建模，有效地满足了电磁兼容高精度、高效率、高拓展性的测量和预测需求，解决了上述背景技术存在的问题。

本申请提供了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，在探测点位置面上均匀分布有多个阵列探头，通过阵列探头获取辐射器件的电磁辐射数据，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分布于划分后的网格中，根据网格划分和切向磁场H的位置结合Tikhonov正则化方法进行约束，建立目标函数F；以及

S3、对目标函数F进行最小化求解，最终获得辐射器件表面的等效磁流源M分布。

通过该方式可以帮助工程师，通过较短的时间即可获取被检测的辐射器件的电磁近场，并结合等效源反演方法对辐射器件进行辐射建模，进而分析辐射器件的辐射模式，能够极大地节省测量时间，提高预测效率。

在具体的实施例中，在步骤S2中等效磁流源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，G是矩阵系统，G₁和G₂是关于β和R的计算式。

在具体的实施例中，在步骤S2中根据网格划分和切向磁场H的位置，组装系统矩阵方程为：