專利名稱：瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于瞬變強(qiáng)電磁脈沖檢測(cè)的測(cè)試裝置，屬于電磁兼容性測(cè)試領(lǐng)域，適用于測(cè)量上升時(shí)間最小為2ns的瞬變強(qiáng)電磁脈沖。
背景技術(shù)：
由于瞬變強(qiáng)電磁脈沖對(duì)電子信息設(shè)備的破壞力巨大，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試技術(shù)越來越受到重視，依照有關(guān)規(guī)定，已對(duì)相關(guān)電子、電氣設(shè)備提出了抗瞬變強(qiáng)電磁脈沖輻射場(chǎng)的要求。目前，在瞬變高能量電磁脈沖的測(cè)試、防護(hù)技術(shù)和措施研究中，高能量電磁脈沖場(chǎng)產(chǎn)生裝置的研制已取得較大的發(fā)展；但高能量電磁脈沖場(chǎng)的測(cè)試技術(shù)相對(duì)滯后，僅能測(cè)試上升時(shí)間為10ns以上的瞬變強(qiáng)電磁脈沖；有的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置必須牢固固定在地面上的，離開地面就不能進(jìn)行測(cè)量，另外測(cè)試連接線為電纜，測(cè)試設(shè)備易受干擾，測(cè)試人員容易受到電磁輻射的傷害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種可準(zhǔn)確測(cè)量高場(chǎng)強(qiáng)、脈沖上升時(shí)間為納秒級(jí)的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置，用于測(cè)量上升時(shí)間最小為2ns的瞬變強(qiáng)電磁脈沖。
本發(fā)明為解決上述問題所提出的技術(shù)方案為包括瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭、瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)和數(shù)字存儲(chǔ)示波器，所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭包括天線和全屏蔽探頭盒，全屏蔽探頭盒中設(shè)置有阻抗變換電路、跟隨電路和電光轉(zhuǎn)換電路，所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)由光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)處理電路聯(lián)接組成，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)與瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭通過光纖相導(dǎo)通，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)的輸出端與數(shù)字存儲(chǔ)示波器相接。
按上述方案，所述的天線為帶屏蔽罩的單極子天線，單極子天線的長(zhǎng)度可調(diào)。
本實(shí)用新型的工作過程為天線在瞬變強(qiáng)電磁脈沖輻射場(chǎng)中測(cè)得一個(gè)瞬變脈沖電壓信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)跟隨電路后由電光轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)換成光信號(hào)輸出至瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)。在瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)中光電轉(zhuǎn)換電路將接收到光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過信號(hào)處理后將電信號(hào)復(fù)原為原始的瞬變脈沖電壓信號(hào)，再送到數(shù)字存儲(chǔ)示波器進(jìn)行顯示，即可準(zhǔn)確測(cè)量出瞬變強(qiáng)電磁脈沖輻射場(chǎng)的強(qiáng)度和其它相關(guān)參數(shù)。
本發(fā)明的有益效果在于1、可用于上升時(shí)間最小為2ns的瞬變強(qiáng)電磁脈沖的測(cè)量，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、直觀。2、采用探頭和主機(jī)相分離的結(jié)構(gòu)，用光纖作為信號(hào)傳輸介質(zhì)，可使瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)和操作人員遠(yuǎn)離測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，這不僅極大提高了測(cè)試裝置的抗干擾能力，而且使測(cè)試人員免受電磁輻射的傷害。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的阻抗變換電路、跟隨電路和電光轉(zhuǎn)換電路原理圖。
圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中光電轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)處理電路的電路原理圖。
圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中帶屏蔽罩的單極子天線的結(jié)構(gòu)圖示。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例，由瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭、瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)和數(shù)字存儲(chǔ)示波器三個(gè)部分組成。所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭包括帶屏蔽的天線1和全屏蔽探頭盒3，天線為單極子天線，外圍有屏蔽罩2，無方向性，調(diào)整其露出屏蔽罩的長(zhǎng)度即可改變測(cè)試儀表的測(cè)量范圍；全屏蔽探頭盒中設(shè)置有阻抗變換電路、跟隨電路和電光轉(zhuǎn)換電路，天線的信號(hào)通過接口J2經(jīng)電容C1輸入至阻抗變換電路。所述的阻抗變換電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1(BFR30)、高頻三極管Q2(BFR93A)及其外圍電路電阻R1、R2、R3、R4和電感L1、L2，其中Q1、Q2級(jí)聯(lián)成達(dá)林頓管，既使得電路的輸入阻抗很高能保證電路的頻響，輸出電阻小接口容易，又能減小單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管帶來的信號(hào)非線性失真，Q1、Q2的集電極分別通過L1、L2與電源VCC相接，并通過電容C2接地；跟隨電路由寬帶運(yùn)算放大器U1(OPA685)與外圍電路R5組成，能保證信號(hào)很好向下一級(jí)傳輸；電光轉(zhuǎn)換電路由激光器U2(LDM3S504)和外圍電路R6、R7和C3組成，其中R6為激光器提供一個(gè)合適的偏置電流，R7和C3起改善電路頻響的作用；電光轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過光纖與瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)的輸入端相接，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)包括光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)處理電路，其中光電轉(zhuǎn)換電路由光探測(cè)器U3(PDCM975)和寬帶運(yùn)算放大器U4(OPA685)及其外圍電路R8、R9、R10組成，其中U3的端口N、U4的端口Vs與正壓電源VCC相接，并通過電容C5接地；U4的端口-Vs與負(fù)壓電源VCC-相接，并通過電容C4接地；光電轉(zhuǎn)換電路將收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；信號(hào)處理電路包括寬帶運(yùn)算放大器U5(OPA685)及外圍電路R11、R12、R13、R14，U5的端口Vs與正壓電源VCC相接，-Vs與負(fù)壓電源VCC-相接；信號(hào)處理電路使U5輸出的電信號(hào)復(fù)原為原始的脈沖電壓信號(hào)，通過接口J4輸出至數(shù)字存儲(chǔ)示波器。
權(quán)利要求
1.一種瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置，其特征在于包括瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭、瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)和數(shù)字存儲(chǔ)示波器，所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭包括天線和全屏蔽探頭盒，全屏蔽探頭盒中設(shè)置有阻抗變換電路、跟隨電路和電光轉(zhuǎn)換電路，所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)由光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)處理電路聯(lián)接組成，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)與瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭通過光纖相導(dǎo)通，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)的輸出端與數(shù)字存儲(chǔ)示波器相接。
2.按權(quán)利要求1所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置，其特征在于在所述的天線為帶屏蔽罩的單極子天線，單極子天線的長(zhǎng)度可調(diào)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置，其特征在于所述的阻抗變換電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1、高頻三極管Q2及其外圍電路電阻R1、R2、R3、R4和電感L1、L2，其中Q1、Q2級(jí)聯(lián)成達(dá)林頓管，Q1、Q2的集電極分別通過L1、L2與電源VCC相接，并通過電容C2接地。
4.按權(quán)利要求1所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置，其特征在于所述的電光轉(zhuǎn)換電路由激光器U2和外圍電路R6、R7和C3組成，其中R6為激光器提供一個(gè)合適的偏置電流，R7和C3起改善電路頻響的作用。
5.按權(quán)利要求1所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置，其特征在于所述的光電轉(zhuǎn)換電路由光探測(cè)器U3和寬帶運(yùn)算放大器U4及其外圍電路R8、R9、R10組成，它將收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
6.按權(quán)利要求1所述的瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試裝置，其特征在于所述的信號(hào)處理電路由寬帶運(yùn)算放大器U5及外圍電路R11、R12、R13、R14組成，使得U5輸出的電信號(hào)復(fù)原為原始的脈沖電壓信號(hào)，通過接口J4輸出至數(shù)字存儲(chǔ)示波器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于瞬變強(qiáng)電磁脈沖檢測(cè)的測(cè)試裝置，包括瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭、瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)和數(shù)字存儲(chǔ)示波器，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭包括天線和全屏蔽探頭盒，全屏蔽探頭盒中設(shè)置有阻抗變換電路、跟隨電路和電光轉(zhuǎn)換電路，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)由光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)處理電路聯(lián)接組成，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)與瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試探頭通過光纖相導(dǎo)通，瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)的輸出端與數(shù)字存儲(chǔ)示波器相接。本發(fā)明的有益效果在于1.可用于上升時(shí)間最小為2ns的瞬變強(qiáng)電磁脈沖場(chǎng)的測(cè)量。2.可使瞬變強(qiáng)電磁脈沖測(cè)試主機(jī)和操作人員遠(yuǎn)離測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，這不僅極大提高了測(cè)試裝置的抗干擾能力，而且使測(cè)試人員免受電磁輻射的傷害。
文檔編號(hào)G01R31/00GK1877348SQ20061001958
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者宋文武, 劉義, 易學(xué)勤, 陳久春, 張傳東, 溫定娥 申請(qǐng)人:中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心