專利名稱：電磁場強(qiáng)測量系統(tǒng)及用于其的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁場強(qiáng)測量系統(tǒng)及用于其的方法。
背景技術(shù)：
在空間電磁場強(qiáng)測量行業(yè)里，過去都采用環(huán)形天線、偶極子天線、對數(shù)周期天線等方向性天線與場強(qiáng)接收機(jī)一起來測量電磁場強(qiáng)。由于空間電磁場的矢量性，采用傳統(tǒng)的方向性天線與場強(qiáng)接收機(jī)一起來測量電磁場強(qiáng)時，必須手動或伺服自動調(diào)整這些天線的方向進(jìn)行多次測量以得到不同的場強(qiáng)數(shù)據(jù)，然后將多次測量得到的場強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，選出最大的場強(qiáng)值，視此最大的場強(qiáng)值為空間某點的實際場強(qiáng)值。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及測量方式不宜實現(xiàn)自動化，測量速度較慢，數(shù)據(jù)不確定性較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型電磁場強(qiáng)測量系統(tǒng)及一種應(yīng)用于該系統(tǒng)的方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于測量待測位置的電磁場強(qiáng)的系統(tǒng)，包括電磁場強(qiáng)傳感器，其包括第一組件和第二組件，所述第一組件包括呈具有第一開口的環(huán)優(yōu)選為圓環(huán)的形狀的第一管狀屏蔽殼；和多根各具有頭端和尾端的第一絕緣導(dǎo)線，所述多根第一絕緣導(dǎo)線包括第一信號輸出導(dǎo)線和第一接地導(dǎo)線，其中每根第一絕緣導(dǎo)線被穿于所述第一管狀屏蔽殼內(nèi)，使得各根第一絕緣導(dǎo)線的頭端適于從所述第一開口的同一側(cè)穿出，且各根第一絕緣導(dǎo)線的尾端適于從所述第一開口的另一側(cè)穿出，所述多根第一絕緣導(dǎo)線中不同于所述第一信號輸出導(dǎo)線和第一接地導(dǎo)線的第一絕緣導(dǎo)線以尾端接頭端的方式串聯(lián)地電連接，且串聯(lián)地電連接的第一絕緣導(dǎo)線的未與尾端電連接的頭端電連接到所述第一信號輸出導(dǎo)線的尾端，所述串聯(lián)地電連接的第一絕緣導(dǎo)線的未與頭端電連接的尾端電連接到所述第一接地導(dǎo)線的頭端，所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端用于輸出指示所述待測位置的第一場強(qiáng)分量的第一信號，所述第一接地導(dǎo)線的尾端接地，所述第二組件包括呈具有第二開口的環(huán)優(yōu)選為圓環(huán)的形狀的第二管狀屏蔽殼；和多根各具有頭端和尾端的第二絕緣導(dǎo)線，所述多根第二絕緣導(dǎo)線包括第二信號輸出導(dǎo)線和第二接地導(dǎo)線，其中每根第二絕緣導(dǎo)線被穿于所述第二管狀屏蔽殼內(nèi)，使得各根第二絕緣導(dǎo)線的頭端適于從所述第二開口的同一側(cè)穿出，且各根第二絕緣導(dǎo)線的尾端適于從所述第二開口的另一側(cè)穿出，所述多根第二絕緣導(dǎo)線中不同于所述第二信號輸出導(dǎo)線和第二接地導(dǎo)線的第二絕緣導(dǎo)線以尾端接頭端的方式串聯(lián)地電連接，且串聯(lián)地電連接的第二絕緣導(dǎo)線的未與
5尾端電連接的頭端電連接到所述第二信號輸出導(dǎo)線的尾端，所述串聯(lián)地電連接的第二絕緣導(dǎo)線的未與頭端電連接的尾端電連接到所述第二接地導(dǎo)線的頭端，所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端用于輸出指示所述待測位置的第二場強(qiáng)分量的第二信號，所述第二接地導(dǎo)線的尾端接地，其中所述第一管狀屏蔽殼和所述第二管狀屏蔽殼相同，并被布置為成90度且使得，所述第一管狀屏蔽殼的第一開口與所述第二管狀屏蔽殼的第二開口相交，且所述第一管狀屏蔽殼的與所述第一開口相對的部分與所述第二管狀屏蔽殼的與所述第二開口相對的部分相交，并且其中所述多根第一絕緣導(dǎo)線的數(shù)量與所述多根第二絕緣導(dǎo)線的數(shù)量相同，以及場強(qiáng)接收機(jī)，所述場強(qiáng)接收機(jī)用于接收所述第一和第二信號，并基于所述第一和第二場強(qiáng)分量計算所述第一和第二場強(qiáng)分量的矢量和作為所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的方法，包括步驟(i)將所述系統(tǒng)置于所述待測位置進(jìn)行電磁場強(qiáng)測量使得所述第一管狀屏蔽殼和所述第二管狀屏蔽殼垂直于水平面，以得到指示所述待測位置的第一場強(qiáng)分量的第一信號和指示所述待測位置的第二場強(qiáng)分量的第二信號；(ii)分別基于所述第一信號和第二信號確定所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量； 以及(iii)基于所述第一和第二場強(qiáng)分量計算所述第一和第二場強(qiáng)分量的矢量和作為所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，進(jìn)行電磁場強(qiáng)測量時僅需要進(jìn)行一次測量就能獲得所需的電磁場強(qiáng)數(shù)據(jù)，能實現(xiàn)測量過程的自動化，大大縮短了測量時間，簡化了操作步驟，提高了工作效率，使電磁場強(qiáng)的測量更加方便。


在下文中，通過非限制性的具體實施方案，結(jié)合附圖，將可更好地理解本發(fā)明。在附圖中圖1示出了本發(fā)明的一個實施方案中的非方向性電磁場強(qiáng)傳感器的示意圖；圖2是圖1中的非方向性電磁場強(qiáng)傳感器去掉絕緣頂盒的上蓋之后的示意俯視圖；圖3是圖1中的非方向性電磁場強(qiáng)傳感器去掉上半部分且去掉金屬底座的上蓋之后的示意俯視圖；圖4是圖3中的金屬底座的示意縱截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的電磁場強(qiáng)全自動測量系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的測量方法的原理示意圖；圖7是本發(fā)明的一個實施方案中非方向性電磁場強(qiáng)傳感器的底座面板的示意圖。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案中的非方向性電磁場強(qiáng)傳感器100的示意圖。如圖1所示，第一管狀屏蔽半殼2、第一管狀屏蔽半殼3、第二管狀屏蔽半殼4、第二管狀屏蔽半殼5均為呈半環(huán)優(yōu)選為半圓環(huán)的形狀的金屬的管狀屏蔽半殼。第一管狀屏蔽半殼2 和第一管狀屏蔽半殼3在圖中所示的TL平面內(nèi)形成呈具有第一開口的環(huán)優(yōu)選為圓環(huán)的形狀的第一管狀屏蔽殼，第二管狀屏蔽半殼4和第二管狀屏蔽半殼5在圖中所示的TL平面內(nèi)形成呈具有第二開口的環(huán)優(yōu)選為圓環(huán)的形狀的第二管狀屏蔽殼。在該實施方案中，第一管狀屏蔽殼在與第一開口相對的部分具有第一附加開口，第一開口和第一附加開口分別由所述兩個第一管狀屏蔽半殼的兩對相對端限定；第二管狀屏蔽殼在與所述第二開口相對的部分具有第二附加開口，第二開口和第二附加開口分別由所述兩個第二管狀屏蔽半殼的兩對相對端限定。金屬底座6用于固定所述兩個第一管狀屏蔽半殼的限定了所述第一開口的相對端對，和所述兩個第二管狀屏蔽半殼的限定了所述第二開口的相對端對。優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括一絕緣頂盒1，其用于固定所述兩個第一管狀屏蔽半殼2、3的限定第一附加開口的相對端對，以及所述兩個第二管狀屏蔽半殼4、5的限定第二附加開口的相對端對。第一管狀屏蔽殼所在的平面與第二管狀屏蔽殼所在的平面相互成一固定夾角，其優(yōu)選地為90度。 優(yōu)選地，所述底座和所述殼是金屬的。圖2是圖1中的非方向性電磁場強(qiáng)傳感器去掉絕緣頂盒1的上蓋之后的示意俯視圖。如圖2所示，絕緣套管7、8從絕緣頂盒1內(nèi)部垂直交叉穿過，且絕緣套管7、8以及其內(nèi)的導(dǎo)線相互間在絕緣頂盒1內(nèi)均不相接。如圖2所示，形成環(huán)形的管狀屏蔽半殼2和管狀屏蔽半殼3內(nèi)部為絕緣套管7，而形成環(huán)形的管狀屏蔽半殼4和管狀屏蔽半殼5的內(nèi)部為絕緣套管8。圖3是圖1中的非方向性電磁場強(qiáng)傳感器去掉上半部分且去掉金屬底座6的上蓋之后的示意俯視圖。如圖3所示，形成環(huán)形的管狀屏蔽半殼2和管狀屏蔽半殼3內(nèi)部為絕緣套管7，七條第一絕緣導(dǎo)線9被套于絕緣套管7內(nèi)；形成環(huán)形的管狀屏蔽半殼4和管狀屏蔽半殼5的內(nèi)部為絕緣套管8，七條第二絕緣導(dǎo)線10被套于絕緣套管8內(nèi)。每根第一絕緣導(dǎo)線9的頭端12適于從所述第一開口的同一側(cè)穿出，而每根第一絕緣導(dǎo)線9的尾端13適于從所述第一開口的另一側(cè)穿出。每根第二絕緣導(dǎo)線10的頭端14適于從所述第二開口的同一側(cè)穿出，而每根第二絕緣導(dǎo)線10的尾端15適于從所述第二開口的另一側(cè)穿出。在需要測量中短波領(lǐng)域例如至少150KHz到30MHz這一頻率范圍內(nèi)的信號時，本發(fā)明的系統(tǒng)優(yōu)選地需在絕緣套管7或8內(nèi)使用7根以上的導(dǎo)線。因此，優(yōu)選地，所述多根第一絕緣導(dǎo)線的數(shù)量是7根或7根以上，所述多根第二絕緣導(dǎo)線的數(shù)量是7根或7根以上。所述第一管狀屏蔽殼的第一開口與所述第二管狀屏蔽殼的第二開口相交，且所述第一管狀屏蔽殼的與所述第一開口相對的部分與所述第二管狀屏蔽殼的與所述第二開口相對的部分相交。在金屬底座6內(nèi)置有信號選擇與處理電路11，下文將結(jié)合圖5對其進(jìn)行說明。圖4是圖3中的金屬底座6沿管狀屏蔽半殼4和管狀屏蔽半殼5形成的平面切開的示意縱截面圖，示出了金屬底座6內(nèi)部的電連接關(guān)系。在圖4中， 表示電氣連接點。如圖4所示，在金屬底座6內(nèi)的絕緣導(dǎo)線10包括第一信號輸出導(dǎo)線Al (節(jié)點AlT (12)為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點AlW為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線A2 (節(jié)點A2T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點A2W為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線A3 (節(jié)點A3T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點A2W為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線A4 (節(jié)點A4T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點A4W為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線A5 (節(jié)點A5T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點A5W為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線A6 (節(jié)點A6T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點A6W為該導(dǎo)線的尾端) 和第一接地導(dǎo)線A7(節(jié)點A7T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點A7W(13)為該導(dǎo)線的尾端)共七條絕緣導(dǎo)線；節(jié)點A1T(12)用于輸出指示待測位置的第一場強(qiáng)分量的第一信號，接第一信號輸出導(dǎo)線的頭端——它同時也是信號選擇與處理電路的一個輸入端，節(jié)點AlW直接連接節(jié)點 A2T ；導(dǎo)線A2、A3、A4、A5和A6依次尾端和頭端相接，優(yōu)選地，在它們之間的每個相接點連一個電阻器到地17，地17在這個優(yōu)選實施方案中是底座金屬殼，該電阻器的電阻為250-350 歐姆，更優(yōu)選地，該電阻器的電阻為300歐姆；節(jié)點A6W與A7T直接相接；節(jié)點A7W(13)是 A7的尾端，其接地17 (在此實施方案中是底座6的金屬殼)。在金屬底座6內(nèi)的絕緣導(dǎo)線 9包括第二信號輸出導(dǎo)線Bl (節(jié)點BlT (14)為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點BlW為該導(dǎo)線的尾端)、 導(dǎo)線B2(節(jié)點B2T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點B2W為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線B3(節(jié)點B3T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點B3W為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線B4(節(jié)點B4T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點B4W為該導(dǎo)線的尾端)、導(dǎo)線B5 (節(jié)點B5T為該導(dǎo)線的頭端，節(jié)點B5W為該導(dǎo)線的尾端)，導(dǎo)線B6 (節(jié)點 B6T為該導(dǎo)線的頭端、B6W為該導(dǎo)線的尾端)，第二接地導(dǎo)線B7(節(jié)點B7T為該導(dǎo)線的頭端、 節(jié)點B7W(15)為該導(dǎo)線的尾端)共七條絕緣導(dǎo)線；節(jié)點B1T(14)用于輸出指示待測位置的第二場強(qiáng)分量的第二信號，接第二信號輸出導(dǎo)線的頭端——它同時也是信號選擇與處理電路的另一個輸入端，節(jié)點BlW直接連接節(jié)點B2T ；導(dǎo)線B2、B3、B4、B5和B6依次尾端和頭端相接，優(yōu)選地，在它們之間的每個相接點連一個電阻器到地17 (底座金屬殼)，所述電阻器可具有250歐姆-350歐姆范圍內(nèi)的任意電阻值，優(yōu)選地為300歐姆；導(dǎo)線B6W與B7T直接相接；節(jié)點B7W(15)接地17 (底座6的金屬殼)。第一絕緣導(dǎo)線9與第二絕緣導(dǎo)線10相互間無連接。雖然在該實施方案中，對于第一絕緣導(dǎo)線9，頭端12(A1T)用于信號輸出，尾端 13(A7ff)接地，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解，也可以選擇頭端12(A1T)接地，尾端13(A7W)用于信號輸出。同樣地，對于第二絕緣導(dǎo)線10，頭端14 (BIT)也可以用于接地，而尾端15 (B7W) 也可用于信號輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的非方向性電磁場強(qiáng)傳感器，優(yōu)選地通過在除了信號輸出導(dǎo)線和接地導(dǎo)線之外的導(dǎo)線的互接節(jié)點處對地接一個合理大小的電阻器， 平坦了在互接節(jié)點處測得的場強(qiáng)信號的波形，消除了測得的場強(qiáng)信號的諧振峰，使得不同頻率的信號的增益相同，在互接節(jié)點處可以得到更為準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的電磁場強(qiáng)全自動測量系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。在圖中，非方向性電磁場強(qiáng)傳感器100優(yōu)選地經(jīng)由信號選擇與處理電路11，通過數(shù)據(jù)電纜線 71和控制電纜線72，與場強(qiáng)接收機(jī)73相連。所述場強(qiáng)接收機(jī)73通過所述信號選擇與處理電路11連接到所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端12和所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端14，其中第一信號輸出導(dǎo)線的頭端12連接節(jié)點A1T，用于接收所述第一信號也即第一場強(qiáng)分量值， 而第二信號輸出導(dǎo)線的頭端14連接節(jié)點B1T，用于接收所述第二信號也即第二場強(qiáng)分量值。場強(qiáng)接收機(jī)73基于所述第一和第二場強(qiáng)分量計算所述第一和第二場強(qiáng)分量的矢量和作為所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。場強(qiáng)接收機(jī)73優(yōu)選地包括接收電路74，其與數(shù)據(jù)電纜線71相連以接收來自數(shù)據(jù)電纜線71的信號；控制電路75，其與控制電纜線72相連以將控制碼通過控制電纜線72發(fā)送到信號選擇與處理電路11 ；以及CPU76，其與接收電路74和控制電路75相連，所述CPU76接收來自接收電路74的信號，根據(jù)該信號，所述CPU76通過傳感器控制與數(shù)據(jù)處理軟件產(chǎn)生控制碼，并且將控制碼發(fā)送給控制電路75，由控制電路75將控制碼發(fā)送給信號選擇與處理電路，其在下文將作進(jìn)一步描述。在非方向性電磁場強(qiáng)傳感器100中優(yōu)選地還包括信號選擇與處理電路11，其置于金屬底座6內(nèi)，如圖3所示。場強(qiáng)接收機(jī)可以連接到信號選擇與處理電路11。信號選擇與
8處理電路11優(yōu)選地由信號選擇電路(未示出)和信號放大電路(未示出)兩部分組成，其中信號選擇電路包括一繼電器(未示出)，其接收來自場強(qiáng)接收機(jī)的控制電路75的控制碼， 從而選擇是將所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端AlT(U)的信號還是將所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端B1T(14)的信號發(fā)送到所述信號放大電路；而所述信號放大電路用于放大來自所述信號選擇電路的信號并將放大后的信號通過數(shù)據(jù)電纜線71發(fā)送至所述場強(qiáng)接收機(jī)。在此實施方案中，所述繼電器實現(xiàn)了，將所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端和所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端輪流電連接到所述信號選擇與處理電路，由此所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端和所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端輪流電連接到所述場強(qiáng)接收機(jī)。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案的測量方法的原理示意圖。所述非方向性電磁場強(qiáng)傳感器的底座平面平行于水平面，以任意角度放置，進(jìn)行測量，得到以(ΙΒμ V/ m為單位的兩個場強(qiáng)分量A、B的值。取場強(qiáng)分量值A(chǔ)，B中大的一個值(A，B相等時則取該相等值)，該值被定為粗測值t。粗測值t與待測場強(qiáng)C的精測值之間存在誤差χ，χ值范圍為0至3dB μ V/m。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)χ值與場強(qiáng)分量A和場強(qiáng)分量B的兩個值之差的絕對值 IA-B存在如表ι中所示的一一對應(yīng)的關(guān)系，且該關(guān)系與實測環(huán)境、待測電磁場強(qiáng)均無關(guān)。通過查表得到修正值X，待測場強(qiáng)C的值可通過C = t+x計算，以此方法得到的C 即為精測值。這一方法的原理在于場強(qiáng)分量A的值為與導(dǎo)線9所在平面垂直方向的場強(qiáng)值； 場強(qiáng)分量B的值為與導(dǎo)線10所在平面垂直方向的場強(qiáng)值。由于導(dǎo)線9與導(dǎo)線10夾角成90 度，故場強(qiáng)分量A和場強(qiáng)分量B方向正交(成90°角)，因此，如果場強(qiáng)分量A與B的值確定，則場強(qiáng)分量A與B兩者中的較大者t(在圖6中是A)與待測場強(qiáng)C的角度α就被確定了。同時，場強(qiáng)分量值A(chǔ)與場強(qiáng)分量值B之差的絕對值確定，待測場強(qiáng)C與t的差也即修正值χ也確定。從而，在僅僅已知A和B的情況下，即可計算出A和B所對應(yīng)分量的矢量和的值，也就是C。當(dāng)測量值以dB · μ V/m為單位時，所述方法的具體推導(dǎo)過程如下A-B = 201gC cosa -201gC sin a = 201g cot aχ = 201gC-201gC cosa = -201g cosa由此可見，修正值x只與角度α有關(guān)。當(dāng)A與B確定時，α也就確定了，同時場強(qiáng)分量值A(chǔ)與場強(qiáng)分量值B之差的絕對值|A-B|也是確定的，因此，優(yōu)選地，可預(yù)先建立差的絕對值|A-B|與修正值χ之間的對應(yīng)關(guān)系，基于對應(yīng)關(guān)系確定與不同的場強(qiáng)分量值的差的絕對值|A-B|所對應(yīng)的修正值X，得到如表1所示的χ值的列表。優(yōu)選地，在實際操作中，場強(qiáng)接收機(jī)73的CPU76通過傳感器控制與數(shù)據(jù)處理軟件產(chǎn)生控制碼，并且將控制碼發(fā)送給控制電路75，控制電路75將控制碼發(fā)送給信號選擇與處理電路11，信號選擇與處理電路11根據(jù)該控制碼選擇是將所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端 A1T(12)還是將所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端B1T(14)電連接到所述信號放大電路，而所述信號放大電路用于放大來自所述信號選擇電路的信號并將放大后的信號通過數(shù)據(jù)電纜線71發(fā)送至所述場強(qiáng)接收機(jī)，從而測得場強(qiáng)分量A或B的值。當(dāng)信號選擇電路選擇將所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端A1T(12)連接到信號放大電路時，測得場強(qiáng)分量A的值，當(dāng)信號選擇電路選擇將所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端B1T(14)連接到信號放大電路時，測得場強(qiáng)分量B的值。當(dāng)場強(qiáng)分量A和場強(qiáng)分量B的值都已測得時，計算出兩者之差的絕對值|A-B|， 根據(jù)|A-B|查表得到修正值χ。從而，在僅測得A與B的值的情況下，即可通過C = t+x求得待測場強(qiáng)C的值。上述過程均由CPU76通過運行傳感器控制與數(shù)據(jù)處理軟件而自動完成，從而實現(xiàn)了對電磁場強(qiáng)的全自動測量。圖7是本發(fā)明的一個實施方案中非方向性電磁場強(qiáng)傳感器100的金屬底座6的底座面板的示意圖，圖中示出了金屬底座6的上平面。從圖中可見，金屬底座6的上平面包括數(shù)據(jù)電纜線接口 81和控制電纜線接口 82。數(shù)據(jù)電纜線接口 81連接了數(shù)據(jù)電纜線71?？刂齐娎|線接口 82連接了控制電纜線72和電源線83，控制電纜線72連接到所述繼電器，而電源線83為所述非方向性電磁場強(qiáng)傳感器供電。與采用傳統(tǒng)的方向性天線與接收機(jī)組成的系統(tǒng)進(jìn)行多次測量后對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較選出場強(qiáng)的最大值的測量方法相比，本發(fā)明操作簡便，僅需要測量一次數(shù)據(jù)，測量過程實現(xiàn)全自動化，大大縮短了測量時間，提高了工作效率。
權(quán)利要求
1.用于測量待測位置的電磁場強(qiáng)的系統(tǒng)，包括電磁場強(qiáng)傳感器，其包括第一組件和第二組件，所述第一組件包括呈具有第一開口的環(huán)優(yōu)選為圓環(huán)的形狀的第一管狀屏蔽殼；和多根各具有頭端和尾端的第一絕緣導(dǎo)線，所述多根第一絕緣導(dǎo)線包括第一信號輸出導(dǎo)線和第一接地導(dǎo)線，其中每根第一絕緣導(dǎo)線被穿于所述第一管狀屏蔽殼內(nèi)，使得各根第一絕緣導(dǎo)線的頭端適于從所述第一開口的同一側(cè)穿出，且各根第一絕緣導(dǎo)線的尾端適于從所述第一開口的另一側(cè)穿出，所述多根第一絕緣導(dǎo)線中不同于所述第一信號輸出導(dǎo)線和第一接地導(dǎo)線的第一絕緣導(dǎo)線以尾端接頭端的方式串聯(lián)地電連接，且串聯(lián)地電連接的第一絕緣導(dǎo)線的未與尾端電連接的頭端電連接到所述第一信號輸出導(dǎo)線的尾端，所述串聯(lián)地電連接的第一絕緣導(dǎo)線的未與頭端電連接的尾端電連接到所述第一接地導(dǎo)線的頭端，所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端用于輸出指示所述待測位置的第一場強(qiáng)分量的第一信號，所述第一接地導(dǎo)線的尾端接地，所述第二組件包括呈具有第二開口的環(huán)優(yōu)選為圓環(huán)的形狀的第二管狀屏蔽殼；和多根各具有頭端和尾端的第二絕緣導(dǎo)線，所述多根第二絕緣導(dǎo)線包括第二信號輸出導(dǎo)線和第二接地導(dǎo)線，其中每根第二絕緣導(dǎo)線被穿于所述第二管狀屏蔽殼內(nèi)，使得各根第二絕緣導(dǎo)線的頭端適于從所述第二開口的同一側(cè)穿出，且各根第二絕緣導(dǎo)線的尾端適于從所述第二開口的另一側(cè)穿出，所述多根第二絕緣導(dǎo)線中不同于所述第二信號輸出導(dǎo)線和第二接地導(dǎo)線的第二絕緣導(dǎo)線以尾端接頭端的方式串聯(lián)地電連接，且串聯(lián)地電連接的第二絕緣導(dǎo)線的未與尾端電連接的頭端電連接到所述第二信號輸出導(dǎo)線的尾端，所述串聯(lián)地電連接的第二絕緣導(dǎo)線的未與頭端電連接的尾端電連接到所述第二接地導(dǎo)線的頭端，所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端用于輸出指示所述待測位置的第二場強(qiáng)分量的第二信號，所述第二接地導(dǎo)線的尾端接地，其中所述第一管狀屏蔽殼和所述第二管狀屏蔽殼相同，并被布置為成90度且使得，所述第一管狀屏蔽殼的第一開口與所述第二管狀屏蔽殼的第二開口相交，且所述第一管狀屏蔽殼的與所述第一開口相對的部分與所述第二管狀屏蔽殼的與所述第二開口相對的部分相交，并且其中所述多根第一絕緣導(dǎo)線的數(shù)量與所述多根第二絕緣導(dǎo)線的數(shù)量相同，以及場強(qiáng)接收機(jī)，所述場強(qiáng)接收機(jī)用于接收所述第一和第二信號，并基于所述第一和第二場強(qiáng)分量計算所述第一和第二場強(qiáng)分量的矢量和作為所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多根第一絕緣導(dǎo)線的數(shù)量是7根或7根以上， 所述多根第二絕緣導(dǎo)線的數(shù)量是7根或7根以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述串聯(lián)地電連接的第一絕緣導(dǎo)線中任意兩根導(dǎo)線的相接點都通過一個電阻器接地，所述串聯(lián)地電連接的第二絕緣導(dǎo)線中任意兩根導(dǎo)線的相接點都通過一個電阻器接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述電阻器的電阻為250-350歐姆。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述電阻器的電阻為300歐姆。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括底座，所述底座用于固定所述第一管狀屏蔽殼的限定所述第一開口的部分和所述第二管狀屏蔽殼的限定所述第二開口的部分，所述地由所述底座限定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述第一開口由所述第一管狀屏蔽殼的兩端限定，所述第二開口由所述第二管狀屏蔽殼的兩端限定，所述底座用于固定所述第一管狀屏蔽殼的兩端和所述第二管狀屏蔽殼的兩端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述第一管狀屏蔽殼在與所述第一開口相對的部分具有第一附加開口，且包括兩個相同的、呈半環(huán)優(yōu)選為半圓環(huán)的形狀的第一管狀屏蔽半殼，其中所述第一開口和第一附加開口分別由所述兩個第一管狀屏蔽半殼的兩對相對端限定，所述第二管狀屏蔽殼在與所述第二開口相對的部分具有第二附加開口，且包括兩個相同的、呈半環(huán)優(yōu)選為半圓環(huán)的形狀的第二管狀屏蔽半殼，其中所述第二開口和第二附加開口分別由所述兩個第二管狀屏蔽半殼的兩對相對端限定，所述底座用于固定所述兩個第一管狀屏蔽半殼的限定所述第一開口的相對端對和所述兩個第二管狀屏蔽半殼的限定所述第二開口的相對端對。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括一絕緣頂盒，所述頂盒用于固定所述兩個第一管狀屏蔽半殼的限定所述第一附加開口的相對端對和所述兩個第二管狀屏蔽半殼的限定所述第二附近開口的相對端對。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述底座是金屬底座。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述殼是金屬的。
12.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項所述的系統(tǒng)，在所述底座中還設(shè)有信號選擇與處理電路，所述場強(qiáng)接收機(jī)通過所述信號選擇與處理電路電連接到所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端和所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述信號選擇與處理電路包括一繼電器，所述繼電器用于將所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端和所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端輪流電連接到所述信號選擇與處理電路，由此所述第一信號輸出導(dǎo)線的頭端和所述第二信號輸出導(dǎo)線的頭端輪流電連接到所述場強(qiáng)接收機(jī)。
14.用于根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)的方法，包括步驟(i)將所述系統(tǒng)置于所述待測位置進(jìn)行電磁場強(qiáng)測量使得所述第一管狀屏蔽殼和所述第二管狀屏蔽殼垂直于水平面，以得到指示所述待測位置的第一場強(qiáng)分量的第一信號和指示所述待測位置的第二場強(qiáng)分量的第二信號；( )分別基于所述第一信號和第二信號確定所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量；以及(iii)基于所述第一和第二場強(qiáng)分量計算所述第一和第二場強(qiáng)分量的矢量和作為所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述步驟(iii)包括將所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量中較大的一個作為粗測值，或者在所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量相等的情況下將它們中任一作為粗測值；基于所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量確定被作為粗測值的所述場強(qiáng)分量與所述待測位置的電磁場強(qiáng)之間的夾角，并基于所述夾角確定一修正值；以及用所述修正值修正所述粗測值得到所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量以dByV/m為單位，所述步驟(iii)包括將所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量中較大的一個作為粗測值，或者在所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量相等的情況下將它們中任一作為粗測值；基于所述第一場強(qiáng)分量和第二場強(qiáng)分量之差確定一修正值，其中所述修正值為將被作為粗測值的場強(qiáng)分量與所述待測位置的電磁場強(qiáng)之間的夾角的余弦的常用對數(shù)乘以(-20) 得到的值，所述夾角基于所述差確定；以及將所述粗測值和所述修正值的和作為所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述差與所述修正值之間的對應(yīng)關(guān)系被預(yù)先建立， 確定修正值的步驟包括基于所述對應(yīng)關(guān)系確定與所述差對應(yīng)的修正值。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于測量待測位置的電磁場強(qiáng)的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括電磁場強(qiáng)傳感器，其包括第一組件和第二組件，所述第一和第二組件成90度，所述第一和第二組件分別產(chǎn)生指示待測位置的第一場強(qiáng)分量的第一信號和指示待測位置的第二場強(qiáng)分量的第二信號；根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還包括場強(qiáng)接收機(jī)，其用于接收所述第一和第二信號并計算所述待測位置的電磁場強(qiáng)值。本發(fā)明操作簡便，僅需要測量一次數(shù)據(jù)，測量過程實現(xiàn)全自動化，大大縮短了測量時間，提高了工作效率。
文檔編號G01R29/08GK102175927SQ20111002083
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者劉雪松, 孟元文, 孟凡奎, 張思維, 石磊, 趙有維, 陳玉生 申請人:北京科環(huán)世紀(jì)電磁兼容技術(shù)有限責(zé)任公司