[发明专利]基于透波机制的有耗媒质介电常数的测量方法

摘要

一种基于透波机制的有耗媒质介电常数的测量方法，包含S1、测量由发射天线空间直线传播至接收天线的时域电磁波响应信号；S2、在收发天线之间放置待测目标媒质，测量通过待测目标媒质直线传播至接收天线的时域电磁波响应信号；S3、将在放置待测目标媒质前后测量的时域信号变换到频域上，得到相位差和幅度比值分别随频率的变化曲线；S4、仿真建模，计算出相位差和幅度比值分别随媒质介电常数的变化曲线；S5、根据S3和S4对比得到待测目标媒质的相对介电常数。本发明利用时域窄脉冲信号在有耗媒质中传播时，相位差和幅度比值分别与相对介电常数具有对应关系，结合仿真建模测量相对介电常数，有效提高测量精度，降低测量成本。

主权项

一种基于透波机制的有耗媒质介电常数的测量方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、测量由发射天线空间直线传播至接收天线的时域电磁波响应信号；S2、在发射天线和接收天线之间放置待测目标媒质，测量由发射天线通过待测目标媒质直线传播至接收天线的时域电磁波响应信号；S3、通过添加时间窗Γ函数对发射天线和接收天线之间空间直线传播的时域电磁波响应信号和通过待测目标媒质直线传播的时域电磁波响应信号进行去噪处理；对在放置待测目标媒质前后两次测量得到的去噪后的时域电磁波响应信号进行傅里叶变换，将时域电磁波信号变换到频域上，分别取对应频点上的幅度比和相位差，得到相位差和幅度比值分别随频率的变化曲线；其中，时间窗Γ函数为：其中，τ为时域电磁波响应信号的时间宽度，t0为时域电磁波响应信号第一个波形开始的时刻位置；且所述的时域电磁波响应信号的时间宽度τ需要满足：Rc+τ<2R2oh+(R/2)2c;]]>其中，R表示发射天线和接收天线之间的距离，Roh表示发射天线和接收天线的中心点距离地面的高度，c表示电磁波信号的传播速度；S4、仿真建模，计算出因加入待测目标媒质而引起的相位差和幅度比值分别随媒质介电常数的变化曲线；S5、根据S3中经测量得到的相位差和幅度比值分别随频率的变化曲线，以及S4中经仿真得到的相位差和幅度比值分别随媒质介电常数的变化曲线，对比得到待测目标媒质的相对介电常数。