[發明專利]一種基于六軸機械臂的電子系統EMI檢測與定位方法

有效

• 申請號: 202010527924.2
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111596159B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 劉曉瑞;葛樹志;劉銀華;魏相霞;蔣婉玥
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;B25J9/16
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 苗穎

本發明提供了一種基于六軸機械臂的電子系統EMI檢測與定位方法，在輻射點源正前方高度H處布置固定天線，并根據輻射點源與固定天線的位置構建固定天線?輻射點源空間坐標系、采樣面，并在采樣面上劃分M×N點陣作為預設采樣點；使用六軸機械臂移動檢測天線定位在預設采樣點，通過矢量網絡分析儀分別檢測記錄預設采樣點上的電磁輻射強度和與固定天線之間的相位差，遍歷所有預設采樣點，計算受測電子系統3/5m處電磁輻射強度；基于近場EMI分布算法將采樣面內掃描到的所有采樣點的位置坐標和該點上的電場參數進行綜合運算，最終推導出被測電子系統所在的待測平面內的電磁場分布。具有部署快速，運行機制與算法可靈活迭代，正向兼容5G及太赫茲頻段的優點。

技術領域

本發明屬于電磁兼容技術領域，具體涉及一種基于六軸機械臂的電子系統EMI檢測與定位方法。

背景技術

隨著現在市面上的電子電路系統往復雜化高速化方向發展，伴隨而來的電磁干擾(EMI、Electromagnetic Interference)問題也逐漸引起業界的重視，目前電子行業所使用的微波暗室測量方法存在使用效率較低的問題。且在5G浪潮下，大流量、高帶寬的通信或處理設備大量涌現，對設備信號完整性與EMI可靠性要求與日俱增。在這一背景下，相關企業和研發機構在對產品進行設計時，迫切希望能對其產品的電磁干擾特征進行全面把控，包括獲得產品的高精度EMI輻射分布，以及定位其強輻射模塊或區域等。目前行業使用的EMI檢測方法只能檢測3/5m電磁輻射強度，并不能進一步檢測產品的EMI輻射瓣圖、近場分布等信息。另一方面，目前的EMI檢測標準在兼容5G及太赫茲頻段方面存在技術瓶頸，并未對該頻段下的電子產品做好準備。基于以上背景，需要在傳統的3/5m微波暗室檢測法的基礎上開發新的檢測機制與技術方案，帶動電磁兼容檢測領域的升級。

發明內容

本發明提供了一種基于六軸機械臂的電子系統EMI檢測與定位方法，解決現有微波暗室檢測方法存在的使用效率低、無法反演電子系統EMI輻射分布、無法滿足5G及太赫茲頻段兼容等問題。

本發明提供了一種基于六軸機械臂的電子系統EMI檢測與定位方法，所述方法為：在輻射點源正前方高度H處布置固定天線，并根據輻射點源與固定天線的位置構建固定天線-輻射點源空間坐標系，以所述固定天線-輻射點源空間坐標系構建采樣面，并在采樣面上劃分M×N點陣作為預設采樣點；使用搭載于可移動平臺的六軸機械臂移動檢測天線定位在預設采樣點，通過矢量網絡分析儀分別檢測記錄預設采樣點上的電磁輻射強度和與固定天線之間的相位差，遍歷所有預設采樣點，計算受測電子系統3/5m處電磁輻射強度；基于近場EMI分布算法將采樣面內掃描到的所有采樣點的位置坐標和該點上的電場參數進行綜合運算，最終推導出被測電子系統待測平面的電磁場分布。

進一步的，所述采樣面的形狀可以是球面或柱面或平面，采樣面正交放置在固定天線-輻射點源空間坐標系。

進一步的，使用搭載于可移動平臺的六軸機械臂移動天線定位在預設采樣點的方法為：給六軸機械臂的可移動平臺建立可移動平臺空間坐標系進行粗定位，獲得可移動平臺坐標M(x_m,y_m),預設采樣點S(x_s,y_s,z_s)以及可移動平臺坐標系(X_m,Y_m,Z_m)與固定天線-輻射點源坐標系(X,Y,Z)間的轉角β，根據轉角β將預設采樣點S(x_s,y_s,z_s)變換到可移動平臺空間坐標系中S_m(x_sm,y_sm,z_sm)，然后計算出六軸機械臂的運動學方程T：