[發明專利]用于計算混響腔的品質因數Q的方法

有效

• 申請號: 201410401344.3
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104426618B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: J·P·鮑莫爾;D·M·里維斯;G·J·漢金斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H04B17/30
• 分類號: H04B17/30;B64F5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

一種方法包括收集混響腔(210)內的位置處的場表征測量值的數據集，該混響腔由具有多個離散電磁頻率的信號激發；以及以頻率步長(Δf)對數據集執行多次(n)循環移位并且在每次移位時計算基于協方差的系數，直到該系數表明相關性的缺乏。該方法進一步包括按照fc/(Δf×n)計算混響腔(210)的品質因數(Q)，其中fc是數據集的中心頻率。

背景技術

大的混響腔(reverberant cavity)的品質因數(Q)可以被用來描述腔存儲能量的能力。較高的Q指示相對于所存儲的能量的較低的能量損耗率。

簡單腔的Q的分析表達式可以基于容積、表面積、以及壁傳導性的數學模型。然而，復雜腔可能極其難以數學建模。舉例來說，復雜腔就真實容積而言可能難以表征。此外，損耗可能難以估計。因此，復雜腔的Q可能難以確定。

發明內容

根據本文中的實施例，一種方法包括收集混響腔內的位置處的場表征測量值的數據集，該混合腔由具有多個離散電磁頻率的信號激勵。該方法進一步包括以頻率步長(Δf)對數據集執行多次(n)循環移位并且在每一次移位時計算基于協方差的系數，直到系數表明相關性的缺乏；以及按照fc/(Δf×n)計算混響腔的品質因數(Q)，其中fc是數據集的中心頻率。

根據本文中的另一實施例，飛行器包含具有復雜混響腔的多個結構、腔中的多個天線，以及飛行器航空電子設備，該飛行器航空電子設備用于使用天線以借助具有多個離散電磁頻率的信號來激發腔并且獲得每個腔的場表征測量值的數據集。針對每一數據集，航空電子設備以頻率步長(Δf)對該數據集合執行多次(n)循環移位并且在每一次移位時計算基于協方差的系數，直到該系數指示相關性的缺乏。航空電子設備隨后按照fc/(Δf×n)來計算該位置處的品質因數(Q)，其中fc是數據集中心頻率。

根據本文中的另一實施例，一種用于分析混響腔的網絡分析機器包含：信號生成器，其用于在第一以及第二端口上生成以多個離散電磁頻率激勵腔的信號；接收器，其用于讀取第一以及第二端口上的信號；以及處理器，其經編程以處理所接收的信號，從而收集該位置處的功率測量值的數據集。處理器進一步經編程以按頻率步長(Δf)對數據集執行多次(n)循環移位并且在每一次移位時計算基于協方差的系數，直到該系數指示相關性的缺乏；以及按照fc/(Δf×n)計算混響腔的品質因數(Q)，其中fc是該數據集的中心頻率。

這些特征以及功能可以在各種實施例中被獨立實現或可以在其它實施例中被組合。參考下列描述以及附圖可以看到實施例的進一步的細節。

附圖說明

圖1是用于估計混響腔的Q的方法的圖示。

圖2是用于估計混響腔的Q的系統的圖示。

圖3A是測量值的原始數據集的循環移位的圖示。

圖3B是經循環移位的數據集與原始數據集的相關性的圖示。

圖4是估計并且使用大的數據集的區段的Q的方法的圖示。

圖5是包括具有復雜混響腔的結構的飛行器的圖示。

圖6是在飛行器中實時估計并且使用Q的方法的圖示。

圖7是制造包括復雜混響腔的倉庫的圖示。

具體實施方式

參考圖1，其示出估計混響腔的品質因數(Q)的方法，該混響腔可以是簡單或復雜的。腔的內表面反射電磁波并且顯示在諧振頻率下的諧振或諧振行為。如本文中所使用，術語“諧振模式帶寬”指代獨立模式之間的頻率間隔。