CN110596464A - 一种电磁参数测量***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁参数测量***及方法，***包括：微波信号产生装置、天线阵列***、信号参数分析装置和显示装置；天线阵列***包括发射天线阵列和接收天线阵列；微波信号产生装置用于产生微波信号，并将其传输至发射天线阵列；发射天线阵列用于接收微波信号并将其向被检测物体发射；接收天线阵列用于采集回波信号，将其传输至信号参数分析装置；信号参数分析装置用于分析计算获得所述回波信号的信号参数数据并将其传输至显示装置；显示装置用于接收并显示信号参数数据。本发明提供的电磁参数测量***，设计科学合理，便于使用，无辐射伤害，安全程度高，设备造价低廉，且微波穿透性好，辐射功率小，能够快速得到测量结果，测量准确度高。

Description

一种电磁参数测量***及方法

技术领域

本发明涉及电磁波技术领域，具体涉及一种电磁参数测量***及方法。

背景技术

随着科技的发展，新型材料在例如人体器官仿真模型等领域得到广泛应用，例如人头部模型是医学教学、研究和中经常用到的一种模型产品，一般包括颅骨、脑模型、外部皮肤模型等部分。在现有技术中，颅骨模型一般采用3D打印制造或者铸造方式制造，脑模型一般为用水凝胶等制造而成的脑组织模拟物，外部皮肤模型一般通过树脂材料制造。然而，现有技术的人头部模型往往只是从结构方面模仿真实的人头部来制造，在例如介电常数等性质方面却与真实的人头部相差甚远，这远远不能达到医学教学、研究及实验的要求。而如果要达到在介电常数等参数尽可能逼近真实的人头部，需要通过测量***进行测量。材料电磁参数如复介电常数和复磁导率是表征材料电磁特性的重要参数。生产厂商和用户对各种材料的测量精度和测量范围的要求越来越高，对复介电常数和复磁导率等表征介质材料电磁特性的重要参数的测量也越来越重要，如何满足新形势下厂商和用户对新材料的复介电常数、复磁导率等电磁参数的测量精度和测量范围的要求是微波测试技术中面临的新难题。

现有技术的测量***一般采用X射线检测，但是X射线辐射剂量大，容易对人体造成伤害，检测准确度也不够高。微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，其频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波检测具有灵敏度高、操作方便等特点。与X射线等电磁波技术相比，在物体检测及成像方面，微波穿透能力强，能够穿透物体内部从而检测物体内部结构，而且微波技术为非电离辐射，且功率低，辐射剂量小，不对人体造成伤害。然而，现有技术中缺乏一种利用微波信号检测物体(例如人头部模型)电磁参数的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁参数测量***及方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种电磁参数测量***，包括：微波信号产生装置、天线阵列***、信号参数分析装置和显示装置；

所述天线阵列***包括发射天线阵列和接收天线阵列；

所述微波信号产生装置用于产生微波信号，并将其传输至所述发射天线阵列；

所述发射天线阵列用于接收所述微波信号，将所述微波信号向被检测物体发射；

所述接收天线阵列用于采集回波信号，将所述回波信号传输至所述信号参数分析装置；所述回波信号为向被检测物体发射微波信号所产生的；

所述信号参数分析装置用于分析计算获得所述回波信号的信号参数数据并将其传输至所述显示装置；

所述显示装置用于接收并显示所述信号参数数据。

进一步地，所述信号参数分析装置还用于将所述信号参数数据与模板参数数据进行对比，并将对比结果传输到显示装置；

所述显示装置还用于显示所述对比结果。

进一步地，所述天线阵列***还包括开关矩阵，所述开关矩阵分别与所述微波信号产生装置和所述信号参数分析装置电连接，所述发射天线阵列包括通过所述开关矩阵与所述微波信号产生装置电连接的多个天线单元，所述接收天线阵列包括通过所述开关矩阵与所述信号参数分析装置电连接的多个天线单元。

进一步地，所述天线阵列***包括多路选择装置、支撑件和若干天线单元，每个所述天线单元与所述多路选择装置电连接，每个所述天线单元通过一可变形连接件与所述支撑件相连接。

进一步地，所述天线阵列***还包括多个固定板；每个所述天线单元设置在一所述固定板上；所述固定板通过所述可变形连接件与所述支撑件相连接。

进一步地，所述可变形连接件为可多角度弯曲定型且其末端可多方向移动的装置。

进一步地，所述可变形连接件为塑性材料制成的产品。

进一步地，所述天线单元包括辐射电路板和射频连接器；所述射频连接器焊接在所述辐射电路板上；所述辐射电路板包括介质板以及印刷在所述介质板同一侧表面的辐射单极子、共面波导传输线、第一接地导体和第二接地导体；所述射频连接器与所述共面波导传输线相连接；所述辐射单极子上形成有两矩形开槽和一连接部，所述连接部位于所述两矩形开槽之间；所述连接部与所述共面波导传输线相连接；所述第一接地导体和所述第二接地导体分别位于所述共面波导传输线的不同侧。

进一步地，所述共面波导传输线与所述第一接地导体和所述第二接地导体之间分别形成有一槽缝。

进一步地，所述天线还包括背板，所述背板和所述辐射电路板固定在一起。

进一步地，所述共面波导传输线整体呈“L”形状。

进一步地，所述共面波导传输线的外侧边包括三直线线段，中间的线段与另外两线段之间的夹角均为135°

进一步地，所述射频连接器包括外壳以及设置在外壳内中心位置的内导体，所述内导体与所述共面波导传输线相连接，所述外壳分别与所述第一接地导体和所述第二接地导体相连接。

进一步地，所述辐射单极子上开设有两矩形开槽。

进一步地，所述第二接地导体上开设有一矩形开槽。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种电磁参数测量方法，包括：

微波信号产生装置产生微波信号，并将其传输至发射天线阵列；

所述发射天线阵列接收所述微波信号，将所述微波信号向被检测物体发射；

接收天线阵列采集回波信号，将所述回波信号传输至信号参数分析装置；所述回波信号为向被检测物体发射微波信号所产生的；

所述信号参数分析装置分析计算获得所述回波信号的信号参数数据并将其传输至显示装置；

所述显示装置接收并显示所述信号参数数据。

进一步地，所述方法还包括：

所述信号参数分析装置将所述信号参数数据与模板参数数据进行对比，并将对比结果传输到显示装置；

所述显示装置显示所述对比结果。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的电磁参数测量***，利用微波进行电磁参数测量，设计科学合理，便于使用，无辐射伤害，安全程度高，设备造价低廉，且微波穿透性好，辐射功率小，能够快速得到测量结果，测量准确度高。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例的电磁参数测量***的结构框图；

图2为本申请一实施例的天线阵列******的结构示意图；

图3为本申请另一实施例的天线阵列******的结构示意图；

图4为本申请一实施例的支撑件的结构示意图；

图5为本申请一实施例的天线单元的结构示意图；

图6为本申请一实施例的辐射电路板的示意图；

图7为本申请一实施例的内导体的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，本申请的一个实施例提供了一种电磁参数测量***，包括：微波信号产生装置100、天线阵列***、信号参数分析装置400和显示装置500；

所述天线阵列***包括发射天线阵列200和接收天线阵列300；

所述微波信号产生装置100用于产生微波信号，并将其传输至所述发射天线阵列200；

所述发射天线阵列200用于接收所述微波信号，将所述微波信号向被检测物体发射；

所述接收天线阵列300用于采集回波信号，将所述回波信号传输至所述信号参数分析装置400；所述回波信号为向被检测物体发射微波信号所产生的；

所述信号参数分析装置400用于分析计算获得所述回波信号的信号参数数据；

所述显示装置500用于接收并显示所述信号参数数据。所述显示装置500可以为触控显示屏。

在某些实施例中，所述天线阵列***包括开关矩阵和若干天线单元，所述开关矩阵分别与所述微波信号产生装置100和所述信号参数分析装置400电连接，所述发射天线阵列200包括通过所述开关矩阵与所述微波信号产生装置100电连接的多个天线单元，所述接收天线阵列300包括通过所述开关矩阵与所述信号参数分析装置400电连接的多个天线单元。

在某些实施例中，所述信号参数分析装置400包括相互连接的处理器和存储器，所述处理器用于分析计算回波信号的信号参数数据，所述存储器用于存储数据；该信号参数分析装置400将回波信号参数数据传输到显示装置500上显示出来；另外，该信号参数分析装置400还用于将该回波信号的信号参数数据与模板参数数据进行对比，并将对比结果传输到显示装置500上显示出来。所述显示装置500还用于显示所述对比结果。所述处理器可以为CPU、ARM芯片等。所述模板参数数据存储在与所述处理器相连接的存储器内。所述模板参数数据为符合要求的标准参数数值，例如，在测量人头部模型的电磁参数时，所述模板参数数据可以为真实的人头部电磁参数数据，这样，生产制造的人头部模型以尽可能地接近真实的人头部电磁参数数据为目标，以便达到医学教学、研究及实验的精度要求。例如，在人头部模型中，在脑组织模拟物中，各个位置的介电常数是恒定的。当脑组织模拟物中某个位置出现例如气泡等的异常时，由于会改变相应位置的介电常数等参数的值，当使用微波进行分析计算时，相当于改变微波所经过的介质的介电常数。根据微波经过脑组织模拟物后与模板参数数据的对比，可以判断是否存在异常数据。根据介电常数之间存在的函数关系，并由微波的某些物理特性如透射、反射、散射等，通过分析计算脑组织模拟物的介电常数值的大小，或者微波频率、相位或幅度等参数数据的变化，来判断脑组织模拟物中是否存在异常数据。

在某些实施例中，所述天线阵列***包括多路选择装置、支撑件和若干天线单元，每个所述天线单元与所述多路选择装置电连接，每个所述天线单元通过一可变形连接件与所述支撑件相连接。

在某些实施例中，所述天线阵列***还包括多个固定板；每个所述天线单元设置在一所述固定板上；所述固定板通过所述可变形连接件与所述支撑件相连接。

在某些实施例中，所述可变形连接件为可多角度弯曲定型且其末端可多方向移动的装置。

在某些实施例中，所述可变形连接件为塑性材料制成的产品。

本实施例还提供了一种电磁参数测量方法，包括以下步骤：

S1、微波信号产生装置产生微波信号，并将其传输至发射天线阵列；

S2、所述发射天线阵列接收所述微波信号，将所述微波信号向被检测物体发射；

S3、接收天线阵列采集回波信号，将所述回波信号传输至信号参数分析装置；所述回波信号为向被检测物体发射微波信号所产生的；

S4、所述信号参数分析装置分析计算获得所述回波信号的信号参数数据并将其传输至显示装置；

S5、所述显示装置接收并显示所述信号参数数据。

进一步地，所述方法还包括：

S6、所述信号参数分析装置将所述信号参数数据与模板参数数据进行对比，并将对比结果传输到显示装置；

S7、所述显示装置显示所述对比结果。

本实施例提供的电磁参数测量方法，能够快速测量被检测物体的电磁参数，测量准确度高，且利用微波测量的安全程度高，无辐射伤害。

在本申请的另一个实施例中，如图2-图4所示，所述天线阵列***包括若干天线单元、多路选择装置13和支撑件16，每个所述天线单元均与所述多路选择装置13电连接。该实施例中总共有12个天线单元，附图标记1-12分别表示一个天线单元，这12个天线单元分别位于上方、下方、左侧、右侧和后方五个方向的位置，其中，标记为1、2、5、6的四个天线单元设置于下方，天线单元2、6与天线单元1、5分别呈两两相对排列，天线单元9位于上方；天线单元7和8呈上下排列，位于左侧；天线单元11和12呈上下排列，位于右侧；天线单元3、4呈左右排列，位于后方；天线单元10位于后方，在天线单元3和4的上方且接近天线单元9，在使用时将被检测物体放置于这些天线单元所围成的空间内。每个所述天线单元通过一可变形连接件与所述支撑件能相对多方向移动地相连接。

所述多路选择装置13用于分别与电磁波信号源和电磁波信号处理装置电连接。通过多路选择装置13可以选择分配与电磁波信号源或电磁波信号处理装置电连接的天线单元，从而可以实现使任意天线单元与电磁波信号源电连接以及实现使任意天线单元与电磁波信号处理装置电连接，从而将天线阵列******的所有天线单元划分为用于发射电磁波信号的发射天线单元和用于采集回波信号的接收天线单元。例如，通过所述多路选择装置13选出其中一个天线单元与电磁波信号源电连接，该天线单元作为发射天线单元将电磁波信号源产生的电磁波发射出去；剩余其他天线单元与电磁波信号处理装置电连接作为接收天线单元，接收经过被检测物体的电磁波的回波信号之后将其传送至电磁波信号处理装置；可以轮流选择其中的一个天线单元作为发射天线单元从而实现从被检测物体的不同位置、不同方向向被检测物体发射电磁波，最大限度地满足检测时的灵活性需求。优选地，所述多路选择装置13为开关矩阵。

每个所述天线单元均通过一可变形连接件15与所述支撑件16相连接，所述可变形连接件15可沿多方向运动并能静止于运动路径上任一点处。

可选地，所述可变形连接件15为可多角度多方向变形、其末端可多角度多方向移动并且可随时停止在某个位置并保持静止的装置，例如可以为铁丝、鹅颈管、铝丝或铜丝等塑性材料制成的产品，也可以为多轴机械臂、多自由度机械臂或滑轨机械臂等可变形产品，诸如此类的可变性连接件能够任意移动并且实现其末端停留在某个位置；鹅颈管可以任意弯曲变形并保持静止，多自由度机械臂也能通过变形实现其末端移动到任意位置并保持静止；可变形连接件15能够实现使其末端的天线单元多方向多角度移动并任意固定在某个位置，灵活性、自由度高，从而可以检测不同形状、不同尺寸的物体。

天线单元设置在该可变形连接件15的一端，该可变形连接件15的另一端连接到支撑件16上。通过该可变形连接件15可以实现使其一端上的天线单元移动到不同的位置，使天线单元达到较高的空间灵活度和自由度，从而实现了将天线单元放置于相对于被测物体的任意位置上，方便操作使用。

所述支撑件16可以为板状或长方体形状等，也可以为一个支撑架，固定在桌子或实验台等家具上使用，该支撑件16用于对各个天线单元起到支撑作用。

可以将所述多路选择装置13安装在所述支撑件16上，也可以将其用所述可变形连接件15与所述支撑件16相连接。

可选地，如图3所示，该天线阵列******还包括多个固定板14。所有天线单元均设置在固定板14上。固定板14通过一可变形连接件15与所述支撑件16相连接。左右两侧以及上下两侧的固定板14之间的距离可以通过可变形连接件15的移动进行调整，例如可以利用机械臂的移动来带动固定板14移动，从而调整各固定板之间的距离，将被检测物放置于各固定板围成的空间内进行检测。

可选地，所述支撑件16为一支撑板，该支撑板固定于实验台或桌面上，可变形连接件的一端连接到该支撑板上。

可选地，如图4所示，所述支撑件16包括一个底板161和一个固定在所述底板161上的立板162。该底板161固定于实验台或桌面上，可变形连接件15的一端固定到所述立板162上。

在一些实施例中，所述支撑件16为一头可穿戴设备，所有天线单元均设置在该头可穿戴设备内侧表面；可变形连接件15为夹子等可拆卸固定装置，用于将天线单元可拆卸地固定在该头可穿戴设备的内侧表面上的任意位置，当需要调整天线单元在该头可穿戴设备内侧表面上的位置时，拆卸可变形连接件15将该天线单元取下然后再将其固定到所需要的位置即可；在使用时，例如在测量人头模型的介电常数时，可以将该头可穿戴设备戴在人头模型上使用。

采用测试仪器测试每个天线单元的反射系数，以及任意两个天线单元之间的传输系数，由得到的测试数据通过反演算法能够得到被测试物体的电磁参数。

在某些实施例中，所述天线单元包括辐射电路板和射频连接器；所述射频连接器焊接在所述辐射电路板上；所述辐射电路板包括介质板以及印刷在所述介质板同一侧表面的辐射单极子、共面波导传输线、第一接地导体和第二接地导体；所述射频连接器与所述共面波导传输线相连接；所述辐射单极子上形成有两矩形开槽和一连接部，所述连接部位于所述两矩形开槽之间；所述连接部与所述共面波导传输线相连接；所述第一接地导体和所述第二接地导体分别位于所述共面波导传输线的不同侧。

在某些实施例中，所述共面波导传输线与所述第一接地导体和所述第二接地导体之间分别形成有一槽缝。

在某些实施例中，所述天线还包括背板，所述背板和所述辐射电路板固定在一起。

在某些实施例中，所述共面波导传输线整体呈“L”形状。

在某些实施例中，所述共面波导传输线的外侧边包括三直线线段，中间的线段与另外两线段之间的夹角均为135°

在某些实施例中，所述射频连接器包括外壳以及设置在外壳内中心位置的内导体，所述内导体与所述共面波导传输线相连接，所述外壳分别与所述第一接地导体和所述第二接地导体相连接。

在某些实施例中，所述辐射单极子上开设有两矩形开槽。

在某些实施例中，所述第二接地导体上开设有一矩形开槽。

在某些实施例中，所述多路选择装置为开关矩阵。

在本申请的另一个实施例中，如图5-图7所示，所述天线单元是一种小型化超宽带天线，包括辐射电路板21、U形背板22和射频连接器24；射频连接器24焊接在所述的辐射电路板21上，射频连接器24用于输入信号；所述的U形背板22通过四个螺钉23和辐射电路板21固定在一起,U形背板22的左右两侧板和底板上均开有用于固定的长槽25。通过长槽25可以将天线单元设置在可变形连接件15的一端。

所述的辐射电路板21包括介质板以及印刷在介质板表面的辐射单极子26、共面波导传输线27、第一接地导体28和第二接地导体29；共面波导传输线27与所述辐射单极子26一体成型；介质板的上表面和下表面均为矩形；所述的辐射单极子26在馈电点两侧有两个关于介质板的平行于其长边的中轴线互相对称的匹配凹槽30，两个匹配凹槽30有助于共面波导传输线27上产生均匀的电磁能量，从而得到均匀的电场，有助于天线单元在宽带内都能保持稳定，不随频率的变化而发生改变，提高天线单元工作的稳定性。

在辐射单极子26铜箔上开设有两个关于介质板的平行于其长边的中轴线互相对称的矩形开槽32；所述辐射单极子上形成有连接部36，连接部36位于两个匹配凹槽30之间；连接部36与共面波导传输线27一体成型；所述的接地导体29上开设有矩形开槽31；所述射频连接器的内导体和共面波导传输线27连接在一起，射频连接器的外壳分别与第一接地导体28和第二接地导体29相连接；辐射电路板21的四个角上开设有四个过孔35，用于安装螺钉23。该天线单元在0.8-2GHz频率范围内反射系数|S11|小于-10dB。

共面波导传输线27整体呈“L”形状，其外侧边包括三段线L1、L2、L3，中间的一段线L2与另外两段线L1、L3之间的夹角α1和α2均为135°，从而使共面波导传输线27的外侧拐角较为平缓，使电磁能量能够在共面波导传输线27上平稳均匀传输，降低了能量损耗，提高了天线单元的辐射稳定性。

共面波导传输线27与第一接地导体28和第二接地导体29之间均形成有一条宽度为0.2mm的窄缝。第一接地导体28和第二接地导体29与所述辐射单极子26之间均形成有一条3mm宽的窄缝。该两条窄缝可以提高天线单元的适用性，能保证天线单元在宽带内有均匀稳定的方向图和增益，又具有良好的加工精度，提高了天线单元的辐射稳定性。

所述介质板为介电常数为2.65的聚四氟乙烯材料制作而成。可选的，介质板的材质为环氧玻璃布层压板FR4。该天线单元为长方体形状，尺寸为60mm×30mm×25mm。匹配凹槽30的宽度为1mm。矩形开槽32的长度为18mm，宽度为5mm。矩形开槽31的长度为18mm，宽度为5mm。介质板的厚度为2mm。两个互相对称的矩形开槽32有助于辐射单极子26上产生均匀的电磁能量，从而得到均匀的电场，得到均匀的口径场，提高了天线单元的辐射稳定性。矩形开槽31和矩形开槽32能起到降低电磁波频率的作用。

射频连接器24包括外壳以及设置在外壳内中心位置的内导体33，所述内导体与所述共面波导传输线相连接，所述外壳分别与所述第一接地导体和所述第二接地导体相连接。如图7所示，所述内导体33包括由内向外依次套接且同轴的导体芯331、绝缘套332、编织屏蔽层333和护套334，所述绝缘套332、编织屏蔽层333和护套334依次紧密嵌接。护套334能有效保护和固定导体芯，绝缘套332可以避免发生漏电现象，编织屏蔽层333起屏蔽作用。该内导体33对其导体芯的保护作用强，能够有效防止导体芯331损坏，提高了射频连接器24的使用寿命。编织屏蔽层333为细铁丝或细铜丝编织而成。

本申请实施例中的天线阵列***，包括多路选择装置、支撑件和若干天线单元，每个所述天线单元与所述多路选择装置电连接，每个所述天线单元通过一可变形连接件与所述支撑件能相对多方向移动地相连接，从而使每个天线单元达到较高的空间灵活度和自由度，能够对不同形状(包括不规则形状)、不同尺寸的物体进行电磁参数测量，适用性好。

本发明实施例提供的电磁参数测量***，利用微波进行电磁参数测量，设计科学合理，便于使用，无辐射伤害，安全程度高，设备造价低廉，且微波穿透性好，辐射功率小，能够快速得到测量结果，测量准确度高。

需要说明的是：

术语“模块”并非意图受限于特定物理形式。取决于具体应用，模块可以实现为硬件、固件、软件和/或其组合。此外，不同的模块可以共享公共组件或甚至由相同组件实现。不同模块之间可以存在或不存在清楚的界限。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的虚拟机的创建装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (17)

1.一种电磁参数测量***，其特征在于，包括：微波信号产生装置、天线阵列***、信号参数分析装置和显示装置；

所述天线阵列***包括发射天线阵列和接收天线阵列；

所述微波信号产生装置用于产生微波信号，并将其传输至所述发射天线阵列；

所述发射天线阵列用于接收所述微波信号，将所述微波信号向被检测物体发射；

所述接收天线阵列用于采集回波信号，将所述回波信号传输至所述信号参数分析装置；所述回波信号为向被检测物体发射微波信号所产生的；

所述信号参数分析装置用于分析计算获得所述回波信号的信号参数数据并将其传输至所述显示装置；

所述显示装置用于接收并显示所述信号参数数据。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号参数分析装置还用于将所述信号参数数据与模板参数数据进行对比，并将对比结果传输到显示装置；

所述显示装置还用于显示所述对比结果。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述天线阵列***还包括开关矩阵，所述开关矩阵分别与所述微波信号产生装置和所述信号参数分析装置电连接，所述发射天线阵列包括通过所述开关矩阵与所述微波信号产生装置电连接的多个天线单元，所述接收天线阵列包括通过所述开关矩阵与所述信号参数分析装置电连接的多个天线单元。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述天线阵列***包括多路选择装置、支撑件和若干天线单元，每个所述天线单元与所述多路选择装置电连接，每个所述天线单元通过一可变形连接件与所述支撑件相连接。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述天线阵列***还包括多个固定板；每个所述天线单元设置在一所述固定板上；所述固定板通过所述可变形连接件与所述支撑件相连接。

6.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述可变形连接件为可多角度弯曲定型且其末端可多方向移动的装置。

7.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述可变形连接件为塑性材料制成的产品。

8.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述天线单元包括辐射电路板和射频连接器；所述射频连接器焊接在所述辐射电路板上；所述辐射电路板包括介质板以及印刷在所述介质板同一侧表面的辐射单极子、共面波导传输线、第一接地导体和第二接地导体；所述射频连接器与所述共面波导传输线相连接；所述辐射单极子上形成有两矩形开槽和一连接部，所述连接部位于所述两矩形开槽之间；所述连接部与所述共面波导传输线相连接；所述第一接地导体和所述第二接地导体分别位于所述共面波导传输线的不同侧。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述共面波导传输线与所述第一接地导体和所述第二接地导体之间分别形成有一槽缝。

10.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述天线还包括背板，所述背板和所述辐射电路板固定在一起。

11.根据权利要求10所述的***，其特征在于，所述共面波导传输线整体呈“L”形状。

12.根据权利要求11所述的***，其特征在于，所述共面波导传输线的外侧边包括三直线线段，中间的线段与另外两线段之间的夹角均为135°。

13.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述射频连接器包括外壳以及设置在外壳内中心位置的内导体，所述内导体与所述共面波导传输线相连接，所述外壳分别与所述第一接地导体和所述第二接地导体相连接。

14.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述辐射单极子上开设有两矩形开槽。

15.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述第二接地导体上开设有一矩形开槽。

16.一种电磁参数测量方法，其特征在于，包括：

微波信号产生装置产生微波信号，并将其传输至发射天线阵列；

所述发射天线阵列接收所述微波信号，将所述微波信号向被检测物体发射；

接收天线阵列采集回波信号，将所述回波信号传输至信号参数分析装置；所述回波信号为向被检测物体发射微波信号所产生的；

所述信号参数分析装置分析计算获得所述回波信号的信号参数数据并将其传输至显示装置；

所述显示装置接收并显示所述信号参数数据。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述信号参数分析装置将所述信号参数数据与模板参数数据进行对比，并将对比结果传输到显示装置；

所述显示装置显示所述对比结果。