[发明专利]一种基于六轴机械臂的电子系统EMI检测与定位方法

权利要求书

1.一种基于六轴机械臂的电子系统EMI检测与定位方法，其特征在于，所述方法为：在辐射点源正前方高度H处布置固定天线，并根据辐射点源与固定天线的位置构建固定天线-辐射点源空间坐标系，以所述固定天线-辐射点源空间坐标系构建采样面，并在采样面上划分M×N点阵作为预设采样点；使用搭载于可移动平台的六轴机械臂移动检测天线定位在预设采样点，通过矢量网络分析仪分别检测记录预设采样点上的电磁辐射强度和与固定天线之间的相位差，遍历所有预设采样点，计算受测电子系统3/5m处电磁辐射强度；基于近场EMI分布算法将采样面内扫描到的所有采样点的位置坐标和该点上的电场参数进行综合运算，最终推导出被测电子系统待测平面的电磁场分布；

使用搭载于可移动平台的六轴机械臂移动天线定位在预设采样点的方法为：给六轴机械臂的可移动平台建立可移动平台空间坐标系进行粗定位，获得可移动平台坐标M(x_m,y_m),预设采样点S(x_s,y_s,z_s)以及可移动平台坐标系(X_m,Y_m,Z_m)与固定天线-辐射点源坐标系(X,Y,Z)间的转角β，根据转角β将预设采样点S(x_s,y_s,z_s)变换到可移动平台空间坐标系中S_m(x_sm,y_sm,z_sm)，然后计算出六轴机械臂的运动学方程T：

其中n,o,a三个向量分别表示六轴机械臂末端坐标系的3个坐标轴上的单位向量投影到可移动平台坐标M(x_m,y_m)的方向余弦；p向量则表示六轴机械臂末端坐标系原点在可移动平台坐标系的坐标，即S_m，根据以上设定，求解六轴机械臂的逆运动学求解，即六轴机械臂六个关节转角θ₁～θ₆；

为了反演计算受测电子系统3/5m处电磁辐射强度，首先计算辐射点源的瞬时功率，计算公式如公式(1)所示,

式中，与分别表示空间中坡印廷矢量通过的某平面上的电场和磁场分布，Ex与Ey是检测天线在X,Y极化方向上的所测到的电磁波强度分布，η是空气的平面波阻抗，η＝377Ω；

然后，将受测电子系统与3/5m标准检测距离的间距记为d,通过计算该距离d下的自由空间衰减即可获得3/5m场内的电磁辐射强度，计算公式如公式(2)、(3)所示：

E＝120+20LogEr (3)

式中，Er的单位是V/m，E的单位是电磁辐射强度，单位dBμV/m。

2.根据权利要求1所述的基于六轴机械臂的电子系统EMI检测与定位方法，其特征在于：所述采样面的形状可以是球面或柱面或平面，采样面正交放置在固定天线-辐射点源空间坐标系。

3.根据权利要求1所述的基于六轴机械臂的电子系统EMI检测与定位方法，其特征在于：通过所述近场EMI分布算法反演待测设备表面电磁辐射强度分布的具体计算过程为：首先，获得采样面各预设采样点处的电场复振幅E(x,y,z),如公式(4)所示：

式中，A为预设采样点处电场复振幅的模，k_x,k_y,k_z为EMI传输坡印廷矢量在空间中x、y、z方向上的分量；

然后，对采样面电场分布进行平面卷积并取空间傅里叶变换，即可获得所测辐射点源在采样平面范围内的空间频率谱f(k_x,k_y,k_z)，如公式(5)所示，

最后，在获得空间频谱的基础上，根据辐射点源在Y轴的辐射距离R对空间频谱进行相位变换，通过算子将采样面的原始EMI电磁波相位分布反演到辐射点位，然后使用逆傅里叶变换获得初始点位的电场分布，即受测设备表面的EMI辐射强度分布，如公式(6)所示，