[发明专利]一种电磁波频率随传播距离衰减的测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种电磁波频率随传播距离衰减的测量装置及测量方法，该装置包括电磁波信号发生装置、多级电磁波传输信道和信号处理装置，电磁波信号发生装置产生单频电磁波信号源，单频电磁波信号源经过放大后，一路发射至多级电磁波传输信道，另一路传输至信号处理装置；多级电磁波传输信道将输入的电磁波信号进行多级传输，并输出至信号处理装置；信号处理装置根据接收到的两路电磁波信号，绘制动态李萨如图，根据李萨如图的翻转次数及位置形状，测量出电磁波信号频率的相位角积累值，根据相位角积累值，计算电磁波信号频率的衰减量，基于红移关系式，将电磁波信号频率衰减相对变化量转换为电磁波波长相对变化量。

技术领域

本公开涉及电磁波频率衰减测量领域，具体涉及一种电磁波频率随传播距离衰减的测量装置及测量方法。

背景技术

电磁波的发射、传播、接收理论与技术经过近百年的发展，特别是信息时代，仍然是电子对抗、无线通信、卫星通信、探测领域研究热点问题。

目前，雷达利用电磁波进行发射、传播、障碍物反射及接收，根据所用时间算出障碍物的距离。这种测距方法与电磁波频率基本上无关，而电磁波频率随传播距离有非常缓慢的衰减。针对电磁波频率随传播距离有非常缓慢的衰减，目前技术很难完成电磁波频率衰的测量。

因此，如何设计一种能够测量电磁波频率随传播距离衰减的方法及装置，仍是待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种利用基于动态李萨如图，完成哈勃定律的电磁波频率随传播距离衰减的测量装置及测量方法，采用多级电磁波信道级联模式，有效测量到电磁波随传播距离微弱衰减过程中频率变化量，原理简单，设备成本低，精度高。

本公开所采用的技术方案是：

一种电磁波频率随传播距离衰减的测量装置，该装置包括：

电磁波信号发生装置，被配置为产生单频电磁波信号源，单频电磁波信号源经过放大后，形成两路电磁波信号，一路电磁波信号传到多级电磁波传输信道，另一路电磁波信号传输至信号处理装置；

多级电磁波传输信道，被配置为将输入的电磁波信号进行多级传输，并将经过最后一级电磁波传输信道传输后的电磁波信号输出至信号处理装置；

信号处理装置，被配置为根据接收到的两路电磁波信号，显示电磁波信号传输过程中的动态李萨如图，根据李萨如图的翻转次数及位置形状，测量出电磁波信号频率的相位角积累值，根据相位角积累值，计算电磁波信号频率的衰减量，基于红移关系式，将电磁波信号频率衰减相对变化量转换为电磁波波长相对变化量。

通过上述技术方案，能够测量被测空间中多级电磁波传输信道首端和末端的电磁波信号频率衰减，示波器绘制动态李萨如图，根据李萨如图变化，计算相位角积累值，进而得到被测电磁波信号频率随空间传播长度衰减变化量，通过波传输的相位角来精确测量到频率这种微小变化，结构简单，设备成本低，通过选用电磁波信道长度，达到电磁波频率极其微弱衰减的高精度测量。

进一步的，所述电磁波信号发生装置包括电磁波信号发生器、放大器和发射器，所述电磁波信号发生器，用于产生单频电磁波信号源，单频电磁波信号源经过放大器放大后，形成两路电磁波信号，一路电磁波信号传输至发射器，另一路电磁波信号传输至信号处理装置的一输入端；发射器将电磁波信号发射至多级电磁波传输信道的首端。

进一步的，所述多级电磁波传输信道包括至少两级电磁波传输信道，每级电磁波传输信道的末端依次连接有放大器、滤波器和发射器，电磁波信号经过一级电磁波传输信道传输，以及放大器放大、滤波器滤波后，由发射器发射至下一级电磁波传输信道，电磁波信号经过最后一级电磁波传输信道传输，以及与最后一级电磁波传输信道连接的放大器放大、滤波器滤波后，由发射器发射至信号处理装置的另一输入端。