[发明专利]研究温湿度对无线信号衰落特性影响的实验方法与装置

权利要求书

1.一种研究温湿度对无线信号衰落特性影响的实验装置，其特征是：具有球形的主体装置（6），主体装置（6）上部分是可拆卸的上盖（5），主体装置（6）内部设有阻隔介质球体（8）、温度传感器（13）、湿度传感器（14）、风扇（16）、接收节点（17）以及弹性支撑杆（23），在主体装置（6）外部具有连接主体装置（6）的加热模块（18）、制冷模块（19）、加湿模块（20）和抽风机（21），所述温度传感器（13）、湿度传感器（14）、风扇（16）、接收节点（17）、加热模块（18）、制冷模块（19）、加湿模块（20）和抽风机（21）均连接控制电路（3），控制电路（3）连接上位机（1）；阻隔介质球体（8）由影响接收信号强度值的非金属材质制成，其球心和主体装置（6）的球心重合，其球心处设置发送节点（10），在主体装置（6）内壁和阻隔介质球体（8）外壁之间连接弹性支撑杆（23），阻隔介质球体（8）的球体壁是由初始层和贴在初始层外的多层可拆卸贴片层组成。

2.根据权利要求1所述实验装置，其特征是：弹性支撑杆（23）位于主体装置（6）和阻隔介质球体（8）的中心轴上，包括弧形撑头（27）、可伸缩导杆（28）、环孔（29）、弹簧（30）和外壳体（31），外壳体（31）的内部放置弹簧（30），外壳体（31）上插有可伸缩导杆（28），可伸缩导杆（28）一端连接弹簧（30），可伸缩导杆（28）通过环孔（29）伸出外壳体（31），可伸缩导杆（28）另一端接有弧形撑头（27），外壳体（31）一端固定连接主体装置（6）内壁面，弧形撑头（27）支撑在阻隔介质球体（8）外壁面上。

3.根据权利要求1所述实验装置，其特征是：控制电路3包括电源模块、MCU处理单元、RS-485接口、控制开关、前置处理电路和驱动电路，MCU处理单元经电源模块连接电源接口，经控制开关分别连接风扇（16）、加热模块（18）、制冷模块（19）、加湿模块（20）和抽风机（21），在控制开关和抽风机（21）之间串接驱动电路，MCU处理单元经RS-485接口连接上位机（1），MCU处理单元连接接收节点（17），温度传感器（13）通过第一信号线（12）和第一个前置处理电路相连，湿度传感器（14）通过第二信号线（12）和第二个前置处理电路相连，第一、第二个前置处理电路分别连接MCU处理单元。

4.一种如权利要求1所述实验装置的实验方法，其特征是依次包括以下步骤：

A、将温度传感器（13）、湿度传感器（14）采集到的主体装置（6）内的温、湿度信号输入控制电路（3），将初始层厚度为δ₁的阻隔介质球体（8）用弹性支撑杆（23）固定好后，发射结点（10）从实验开始直至结束一直处于发射状态；

B、由上位机（1）设定需要的初始温度值T₁和初始湿度值C₁，控制电路（3）控制风扇（16）、加热模块（18）、制冷模块（19）、加湿模块（20）和抽风机（21）停止或工作，对主体装置（6）内的温、湿度调节至设定值，控制电路（3）将接收节点（17）接收到的信号强度值传入上位机（1），上位机（1）将此信号强度值和其对应的初始层厚度δ₁、初始温度值T₁、初始湿度值C₁存入数据库；

C、保持初始厚度δ₁、初始温度值T₁设定值不变，上位机（1）先依次修改递增的湿度设定值C₂、^.......、C_n，再对主体装置（6）内的湿度调节至设定值C₂、^.......、C_n，上位机（1）将接收节点（17）接收到的在不同湿度设定值C₂、^.......、C_n时的信号强度值和其对应的初始厚度δ₁、初始温度值T₁、湿度值C₂、^.......、C_n存入数据库；

D、保持初始厚度δ₁不变，上位机（1）将温度值设定值T₁修改为T₂，保持修改后温度设定值T₂不变，上位机（1）按照递增的湿度值C₁、C₂、^.......、C_n依次修改湿度设定值，保持修改后温度设定值T₂不变并调节主体装置（6）内的温度至T₂和湿度至不同的湿度值C₁、C₂、^.......、C_n，上位机（1）将接收节点（17）接收到的在温度值T₂、湿度值C₁、C₂、^.......、C_n时的不同的信号强度值和其对应的初始厚度δ₁、温度值T₂、湿度值C₁、C₂、^.......、C_n存入数据库；上位机（1）然后继续按照递增的T₃、T₄、^.......、T_n依次修改温度设定值，保持每一次修改后的温度设定值，上位机（1）都要按照递增的湿度值C₁、C₂、^.......、C_n重新依次修改湿度设定值，最终完成在初始厚度δ₁不变情况下的每一次修改温度设定值或湿度设定值，上位机（1）将接收节点（17）接收到的对应于不同温、湿度的信号强度值存入数据库；

E、在阻隔介质材料8的外球面贴加贴片层，上位机（1）按照递增的厚度δ₂、δ₂、^.......、δ_m依次修改厚度设定值，对于每个厚度设定值，上位机（1）先按照温度值T₁、T₂、^.......、T_n依次修改温度设定值，且每一次温度值改变后不变，上位机（1）再按照湿度值C₁、C₂、^.......、C_n依次修改湿度设定值，对于每一次的厚度、温度、湿度设定值的改变，上位机（1）都将接收节点（17）接收到的信号强度值和其对应的厚度、温度、湿度存入数据库；

F、对所述数据库进行处理，得到在厚度δ_i时，i=12、3、^.....、m，湿度一定时信号强度值随温度的变化曲线、温度一定时信号强度值随湿度的变化曲线，以此研究同环境中温度、湿度对无线信号衰减的影响。