[发明专利]用于无线通信信道建模中材料电磁特性测量的拱形支架

说明书

技术领域

本发明涉及实际建筑材料的电磁反射和透射特性测量技术领域，特别涉及一种用于无线通信信道建模中材料电磁特性测量的拱形支架。

背景技术

室内无线通信环境的特点是传输功率较小，覆盖距离更近，环境的变化更大。对于不同的建筑物而言，电磁波的反射、绕射、衍射、折射(透射)、和散射情况与室内物品的布局、材料结构、建筑物尺度等因素密切相关。在无线信道建模中，对于统计模型，往往需要了解在典型环境下不同场景电磁波通过建筑材料的穿透损耗；对于确定性模型，则是通过数值计算的方法求解麦克斯韦方程组来描述室内无线电波传播。目前广泛采用的射线跟踪技术就是一种确定性建模方法，其计算过程中往往需要知道材料的介质特性参数(导磁率μ、导电率σ、介电常数ε)。相比理想均匀材料的介质特性参数，导入实测的建筑材料特性参数可以更准确地描述实际的电波传播规律。

目前已有的材料特性测量方案中所存在的主要问题有：

1、在未来第五代移动通信(5G)中，由于毫米波频段通信的应用，不同入射角造成的穿透损耗有可能存在差异，此外在测量材料反射特性时需要在保持距离不变的情况下不断改变收发天线的入射角和反射角，而现有的基于三角架的测量方案无法通过简易方便的调整来准确固定测量距离、调节角度、和改变极化，因此很难准确反映毫米波传播时的角度特性。

2、由于实际电波传播环境的复杂性，传统的穿透损耗测量方案只能用于特定场景(如，微波暗室)和特定材料(如，订制的理想化材料)，无法应用于实际的建筑材料测量中。

3、天线支架材料本身的电磁特性不理想，可能会影响电磁波在测量范围内传播机制的改变。

因此，有必要针对上述问题，设计便于灵活准确定位距离和调节角度、可移动和拆卸重组、电磁散射影响小、坚固的非金属材料支架，用于无线通信信道建模中建筑材料电磁特性的高精度测量系统。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种用于无线通信信道建模中材料电磁特性测量的拱形支架，在不改变原有的建筑材料特性测量系统的基础上，设计了便于灵活准确定位距离和调节角度、可移动和拆卸重组、电磁散射影响小、坚固的非金属材料拱形支架；从根本上解决了无线通信信道建模中建筑材料电磁特性测量中，以前不能灵活准确定位距离和调节角度的问题；该灵巧拱形支架适用于安放不同类型的天线；其半圆形天线滑轨可移动、可方便拆卸和重组，灵活用于不同建筑材料特性的研究中(如：地面、天花板、桌子、门、玻璃、墙体等)。此外，采用玻璃钢(学名，玻璃纤维增强塑料)作为底座和支架，具有超低微波散射、高强度、耐腐蚀、绝缘等特点；本发明有效地提高了测量准确度和工作效率。

本发明一种用于无线通信信道建模中材料电磁特性测量的拱形支架，包括底座、支架体、半圆形滑轨、滑块、旋转驱动机构；

所述支架体为2支，均设置于所述底座上，与所述底座固定连接或可拆卸连接；

所述半圆形滑轨的两端分别设置于2支所述支架体上，所述半圆形滑轨可以绕其直径旋转；所述半圆形滑轨上设置有刻度，所述刻度单位为调节入射角和反射角的角度步长；

所述旋转驱动机构用于驱动所述半圆形滑轨绕轴旋转；

所述滑块设置于所述半圆形滑轨上，所述滑块上设置有锁紧机构。

进一步的，所述底座底部安装有滑轮。

进一步的，所述旋转驱动机构为组合滚轮轴承，所述组合滚轮轴承包括主滚轮和侧滚轮，分别固定在2支所述支架体上，所述主滚轮设置有手柄，用于将所述半圆形滑轨手动摇起至水平位置。

进一步的，所述滑块的数量为2个，分别用于固定放置收、发天线。

进一步的，所述滑块上设置有方便天线与射频电缆连接的插口。

进一步的，所述底座的材质为玻璃纤维增强塑料钢；所述半圆形滑轨的材质为酚醛胶木板；所述滑块的材质为聚四氟乙烯塑料。

进一步的，所述支架体的高度为1420mm；所述半圆形滑轨在所述支架体上水平放置时高度为1480mm；所述半圆形滑轨的半径为1000mm。

进一步的，所述滑块在所述半圆形滑轨上可调节的入射角度为0°到75°。

进一步的，所述底座、支架体、半圆形滑轨、滑块相互之间通过聚四氟乙烯塑料螺丝连接固定。

进一步的，所述刻度单位为1°。

本发明的有益效果为：

1、本灵巧拱形支架可灵活准确固定天线距离、调节天线角度、和改变天线极化，保证天线与待测建筑材料(地面、天花板、桌子、门、玻璃、墙体等)表面相垂直；