[发明专利]一种天线罩的最佳厚度的测量方法和系统

说明书

本发明提供了一种天线罩的最佳厚度的测量方法和系统。该方法包括：以搭建的介电常数测量系统通过自由空间法测量天线罩的材料样品的相对介电常数，其中，介电常数测量系统包括相对的发射天线和接收天线、分别与发射天线和接收天线连接的网络分析仪、以及用于在发射天线和接收天线之间放置和调节待测样品的夹具；根据材料样品的相对介电常数和预推导出的材料传输损耗公式，计算得到材料样品的传输损耗与厚度的曲线；根据材料样品的传输损耗与厚度的曲线确定天线罩的最佳厚度。本发明不依赖于场地环境即可快速、高精度地测量出天线罩的最佳厚度，且无需天线罩厂家提供多个样本，避免了使用试错的方法来进行最佳厚度的测量，降低了测量成本。

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，特别是一种天线罩的最佳厚度的测量方法和系统。

背景技术

目前77GHz汽车毫米波雷达的普及速度正在逐年上升，而天线罩是雷达的一个重要组成部分。理想的天线罩应能完全透过来自(或到达)天线的RF(Radio Frequency，射频)信号，同时还能抵挡环境因素如风、雨、冰雹、雪、冰、沙尘、盐雾、雷电等的影响。实际上，这些环境因素决定了天线罩的机械设计和RF透波的要求必须折中考虑，因为机械和电气要求往往相互矛盾。天线罩能够防止环境因素的影响和干扰，提高雷达系统的工作效率和可靠性，其性能直接影响到雷达系统的功能。对天线罩材料介电特性的精确测量，准确地获得电气参数，恰当地选取这些材料的厚度和使用这些材料是雷达系统设计的关键。

目前广泛使用的一种测量雷达天线罩的性能的方法是使用角反射器。将角反射器以一定的距离和角度安装到雷达上。在没有雷达天线罩的情况下进行第一次测量作为参考，在安装了雷达天线罩后进行第二次测量，将这两次测量的结果相减，以确定雷达天线罩对雷达性能的影响。这种方法存在多个问题。第一个问题是不可能得出关于天线罩的均匀性和反射的结论，因为传输损耗只在2到4个点(取决于反射器的数量)进行评估。第二个问题是，需要提供不同厚度的材料分别进行测试，为了找到最佳厚度，可能需要制作非常多的样本才能最终确定。并且测试结果的不确定性很大，一个雷达天线罩在使用制造商A的传感器时有很好的结果，但在使用制造商B的雷达测试时不一定能得到好的结果。第三个问题是，这种方法需要建立一个特殊的暗室环境去进行测试，投入和成本较大。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的天线罩的最佳厚度的测量方法和系统。

本发明的一个目的在于提供一种天线罩的最佳厚度的测量方法，其可不依赖于场地环境即可快速、高精度地测量出天线罩的最佳厚度，且无需天线罩厂家提供多个样本，降低了测量成本。

本发明的一个进一步的目的在于进一步提高测量准确度。

特别地，根据本发明实施例的一方面，提供了一种天线罩的最佳厚度的测量方法，包括：

以搭建的介电常数测量系统通过自由空间法测量所述天线罩的材料样品的相对介电常数，其中，所述介电常数测量系统包括相对的发射天线和接收天线、分别与所述发射天线和所述接收天线连接的网络分析仪、以及用于在所述发射天线和所述接收天线之间放置和调节待测样品的夹具；

根据所述材料样品的相对介电常数和预推导出的材料传输损耗公式，计算得到所述材料样品的传输损耗与厚度的曲线，其中，所述材料传输损耗公式为根据电磁波传播理论推导出的材料传输损耗与材料的相对介电常数在一定频率和材料厚度下的关系式；

根据所述材料样品的传输损耗与厚度的曲线确定所述天线罩的最佳厚度。

可选地，所述材料传输损耗公式为：

其中，f为频率，c为光速，d为材料厚度，ε_r为材料的相对介电常数。

可选地，在测量所述天线罩的材料样品的相对介电常数之前，所述测量方法还包括：