CN104953884A - 全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明为全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置及方法，该装置具有主控电路，驱动电路位于主控电路、过冲抑制电路之间并连接，用于将过冲抑制时序逻辑信号生成并为过冲抑制电路提供驱动控制信号；触发电路位于与主控电路、H逆变桥之间并连接，将H桥逆变时序逻辑信号生成触发控制信号；H逆变桥与电源连接，根据电源的恒压信号和触发控制信号，输出双极性方波信号；过冲抑制电路与串联谐振电路连接，用于为串联谐振电路中含有的电流波形尾部振荡波形提供泄放能量通路，并消除电流波形尾部的振荡波形；串联谐振电路与H逆变桥连接，利用双极性方波信号生成符合重复频率要求的双极性半正弦电流波形并利用过冲抑制电路消除电流波形尾部振荡。

Description

全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置和方法

技术领域

本发明属于航空瞬变电磁勘探技术领域，涉及一种全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置和方法。

背景技术

航空瞬变电磁勘探系统(ATEM)是矿产勘查“攻深探盲”的重要手段之一，借助于机载平台，ATEM系统通过安装于飞机四周的多匝线圈向地下发射脉冲磁场(一次场)，当地下矿体存在电性差异时，在一次场激励下产生涡旋电流，并向上辐射携带矿体电性信息的二次磁场，安装在吊舱内的感应式矢量磁传感器将检测到二次磁场并通过电缆传输至飞机内的主控与多通道接收机，通过数据处理与反演可获得地下矿体的分布信息。航空瞬变电磁勘探系统除了可搭载于固定翼飞机平台外，还可以搭载于有人或无人飞艇平台，无人机飞行平台等。

ATEM系统可以对地下介质的电导率异常进行快速测量与识别，是探测电性异常矿体尤其是金属矿的重要手段，具有低成本、速度快、通行性好的特点，可用于地表植被、沙漠等覆盖区的靶区优选与资源快速评价，并可进行大面积的资源普查。大电流发射机是航空瞬变电磁勘探系统(ATEM)的重要组成部分。其发射功率以及发射频率直接决定了ATEM系统的探测深度及探测精度。ATEM系统的发射电流波形多为半正弦电流，其主要原因是，相比方波，通过谐振的方式可以更容易实现几百安培甚至上千安培的大电流，从而实现大发射磁矩以及大探测深度。

现有的产生正弦电流波形的方法包括：

1.脉冲波形调制，根据面积等效原理，通过控制脉冲的宽度以产生目标波形。

2.数字频率合成，通过产生系列数字信号并经数模转换器转换为模拟信号。

上述现有技术中存在如下技术缺陷：实现电路复杂，对大功率器件的要求高；难以实现大电流输出，功耗高。

发明内容

针对以上所述的技术缺陷，本发明的目的是提供一种全航空瞬变电磁发射机双极性半正弦电流产生装置和方法，实现航空瞬变电磁发射机发射达几百安培甚至上千安培的大电流，从而实现大发射磁矩以及大探测深度。

为达到上述目的，本发明的第一方面提供全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置，该装置包括：主控电路、驱动电路、过冲抑制电路、触发电路、H逆变桥、串联谐振电路、电源，其中：

主控电路，用于提供H桥逆变时序逻辑信号和过冲抑制时序逻辑信号；

驱动电路位于主控电路、过冲抑制电路之间并连接，用于将过冲抑制时序逻辑信号生成并为过冲抑制电路提供驱动控制信号；

触发电路位于与主控电路、H逆变桥之间并连接，将H桥逆变时序逻辑信号生成触发控制信号；

H逆变桥与电源连接，根据电源提供的恒压信号和触发控制信号，生成并输出双极性方波信号；

过冲抑制电路与串联谐振电路连接，用于为串联谐振电路中含有的电流波形尾部振荡波形提供泄放能量通路，并消除电流波形尾部的振荡波形；

串联谐振电路与H逆变桥连接，利用双极性方波信号将消除电流波形尾部的振荡波形生成符合重复频率要求的双极性半正弦电流波形。

为达到上述目的，本发明的第二方面提供一种使用全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置的全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1：利用主控电路提供H桥逆变时序逻辑信号和过冲抑制时序逻辑信号；

步骤S2：利用触发电路将H桥逆变时序逻辑信号生成触发控制信号；

步骤S3：利用驱动电路将过冲抑制时序逻辑信号生成驱动控制信号；

步骤S4：利用H逆变桥将电源提供的恒压信号和触发控制信号，生成并输出双极性方波信号；

步骤S5：将H逆变桥产生的双极性方波加至串联谐振电路两端，使串联谐振电路产生有尾部震荡的双极性半正弦波；

步骤S6：利用过冲抑制电路，为串联谐振电路中含有的电流波形尾部振荡波形提供泄放能量通路，并消除电流波形尾部的振荡波形；

步骤S7：利用串联谐振电路的发射线圈中产生周期双极性半正弦电流脉冲信号。

本发明的有益效果

1.本方案通过串联谐振的方式，可以在低电压供电下更容易实现几百安培甚至上千安培的大电流，从而实现大发射磁矩以及大探测深度。

2.本发明通过LC串联谐振方式产生半正弦波形，相比于常见的有脉冲波形调制、数字频率合成方法，电路结构简单，容易实现，且重量轻、功耗低、可靠性高。

3.本发明设计的过冲抑制电路，有效消除了电流的尾部振荡，提高了探测数据的后期处理效果。

4.相比传统的双极性方波电流，双极性半正弦波电流的产生基于串联谐振原理，利用谐振电容的储能作用，更易于实现大电流稳态发射，且由于半正弦电流的平均功率小于方波电流，功率开关损耗更小，提高了发射机的工作效率。

附图说明

图1是本发明全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置的主电路拓扑结构图。

图2是本发明全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置的电路原理图。

图3是本发明全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生方法流程图。

图4是本发明H桥电路及过冲抑制电路的控制信号示意图。

图5是本发明串联谐振双极性半正弦电流脉冲波形图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

请参阅图1示出本发明全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置的结构框图，该装置主要包括：主控电路1、驱动电路2、过冲抑制电路3、触发电路4、H逆变桥5、串联谐振电路6、电源7，其中：

主控电路1，用于提供H桥逆变时序逻辑信号和过冲抑制时序逻辑信号；

驱动电路2位于主控电路1、过冲抑制电路4之间并连接，用于将过冲抑制时序逻辑信号生成并为过冲抑制电路4提供驱动控制信号；

触发电路3位于与主控电路1、H逆变桥5之间并连接，将H桥逆变时序逻辑信号生成触发控制信号；

H逆变桥5与电源7连接，根据电源7提供的恒压信号和触发控制信号，生成并输出双极性方波信号；

过冲抑制电路4与串联谐振电路6连接，用于为串联谐振电路6中含有的电流波形尾部振荡波形提供泄放能量通路，并消除电流波形尾部的振荡波形；

串联谐振电路6与H逆变桥5连接，利用双极性方波信号将消除电流波形尾部的振荡波形生成符合重复频率要求的双极性半正弦电流波形。

请参阅图2示出本发明全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置实施例，其技术核心是串联谐振半正弦电流脉冲产生技术和串联谐振参数计算推导。

其中，所述的主控电路1为发射机的控制核心，为H桥逆变和过冲抑制提供时序逻辑，其功能是控制半正弦电流的脉冲重复频率，以及控制过冲抑制电路4的作用时间，实现最佳的电流尾部振荡消除效果。所述的主控电路1，主要产生图4所示的H桥电路及过冲抑制电路的控制信号。图中所示的第一路信号控制第一可控硅SCR1，第四可控硅SCR4的导通时刻，第二路信号控制第二可控硅SCR2，第三可控硅SCR3的导通时刻。第三路信号控制第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1的导通时刻，当经过发射线圈L的正向半正弦电流过零时，第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1开始导通；第四路信号控制第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2的导通时刻，当经过发射线圈L的负向半正弦电流过零时，第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2开始导通。

其中，所述的驱动电路2，用来增强驱动控制信号的驱动能力。所述的驱动电路2，由第一驱动电路21、第二驱动电路22搭建而成，其中：

第一驱动电路21的输入端与主控电路1的输出端相连，用于将主控电路1输出的过冲抑制时序逻辑信号转换为增强驱动能力的第一驱动控制信号；

第二驱动电路22的输入端与主控电路1的输出端相连，用于将主控电路1输出的过冲抑制时序逻辑信号转换为增强驱动能力的第二驱动控制信号；

所述驱动电路2实现主控电路1与过冲抑制电路4的第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1、第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2之间的电气隔离。

其中，所述的触发电路3，用来增强H逆变桥5的可控硅触发控制信号的驱动能力，实现对H逆变桥5的可控硅的强触发。所述的触发电路3由第一脉冲放大器31、第二脉冲放大器32、第三脉冲放大器33、第四脉冲放大器34、第一脉冲变压器GND1、第二脉冲变压器GND2、第三脉冲变压器GND3、第四脉冲变压器GND4组成。每个脉冲放大器与主控电路1输出端相连，将主控电路1的H桥逆变时序逻辑信号进行放大，获得触发信号。每个脉冲变压器的输入端与对应的脉冲放大器输出端连接，用于将触发信号生成增强驱动能力的触发控制信号；所述脉冲放大器、脉冲变压器用于实现主控电路1与所述可控硅SCR之间的电气隔离。采用四路相同的触发电路，分别对四个可控硅SCR进行控制以及电气隔离。

其中，所述的过冲抑制电路4由第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1、第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2(insulated gate bipolartransistor，IGBT)和一个功率电阻R2组成，所述功率电阻R2两端位于对应第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1、第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2的源极之间并连接；第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1、第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2的栅极与对应的所述驱动电路21、22的输出端连接；第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1的漏极与H逆变桥5的输出端a连接；第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2的漏极连接在串联谐振电路6的发射线圈L和谐振电容器C之间。利用第一驱动控制信号驱动第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1工作，第二驱动控制信号驱动第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2工作，当发射电流过零时，为发射线圈L提供能量泄放通路，将发射线圈L上的电流过冲通过功率电阻R2快速消耗掉，实现消除电流波形尾部振荡的目的。其中所述的绝缘栅型双极性三极管是一种新型复合功率开关，为全控开关器件。

其中，所述的H逆变桥5为第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3、第四可控硅SCR4开关组成的H桥电路，每个可控硅的控制极与对应的脉冲变压器的输出端连接，根据触发控制信号控制每个可控硅SCR开关的导通关断，产生符合重复频率要求的双极性半正弦电流波形。其中，所述的可控硅(silicon controlled rectifier，SCR)是一种半控开关器件，通过门极脉冲驱动信号触发使其导通，当通过可控硅的交流电压过零时自动关断。

其中，所述的串联谐振电路6为发射波形的等效电阻R1、发射线圈L和谐振电容器C串联而成，等效电阻R1的一端、H逆变桥5输出端a与第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1的漏极连接；谐振电容器C的一端和第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2的漏极与H逆变桥5的输出端b连接，通过谐振原理，用于产生双极性半正弦电流波形，双极性半正弦电流是发射机整体技术方案的关键。当发射线圈L设定时，等效电感和等效电阻R1为定值，调节谐振电容C的容值，可以改变半正弦电流脉冲的形状。

所述的电源7为恒压源，可由多节蓄电池串联而成。

触发控制信号触发第一可控硅SCR1，第四可控硅SCR4导通，电源7通过第一可控硅SCR1、等效电阻R1，发射线圈L，电容C，第二可控硅SCR2构成一回路，对电容C正向充电，电容C的电压缓慢增加，发射线圈L中电流逐渐增大。当电容C电压与电源7的电压值相等时，电容C不再从电源7吸收能量，此时发射线圈L中还存在正向流动的电流，电容C依然处于充电状态，当发射线圈L中的能量全部转移到电容C中时，发射线圈L中的电流为零，产生正半周期半正弦电流。

当电流过零时，第一可控硅SCR1、第四可控硅SCR4关断。为了抑制电流过冲，在第一可控硅SCR1、第四可控硅SCR4关断时刻将第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1导通，由发射线圈L、电阻R2、第一绝缘栅型双极性三极管IGBT1组成过冲电流泄放回路，有效抑制发射电流过冲。

在下半周期，第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3开通，电源7反向供电，发射线圈L、电容C、电阻R组成RLC串联谐振回路，重复上半周期的充放电过程，在发射线圈L上产生负向半正弦电流，当电流为零时，第二可控硅SCR2、第四可控硅SCR4截止。

为了抑制电流过冲，在第二可控硅SCR2、第三可控硅SCR3关断时刻将第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2导通，由发射线圈L、电阻R2、第二绝缘栅型双极性三极管IGBT2组成过冲电流泄放回路，有效抑制发射电流过冲。

之后，串联谐振电路重复上述的过程，在发射线圈中产生周期双极性半正弦电流脉冲信号。

请参阅图3示出利用图1示出的全航空瞬变电磁发系统双极性半正弦电流产生装置实现全航空瞬变电磁发射机双极性半正弦电流产生方法流程图，该方法产生串联谐振半正弦电流脉冲的过程描述如下：

步骤S1：利用主控电路1提供H桥逆变时序逻辑信号和过冲抑制时序逻辑信号；

步骤S2：利用触发电路3将H桥逆变时序逻辑信号生成触发控制信号；

步骤S3：利用驱动电路2将过冲抑制时序逻辑信号生成驱动控制信号；

步骤S4：利用H逆变桥5将电源7提供的恒压信号和触发控制信号，生成并输出双极性方波信号；

步骤S5：将H逆变桥产生的双极性方波加至串联谐振电路两端，使串联谐振电路产生有尾部震荡的双极性半正弦波；

步骤S6：利用过冲抑制电路4，为串联谐振电路6中含有的电流波形尾部振荡波形提供泄放能量通路，并消除电流波形尾部的振荡波形；

步骤S7：利用串联谐振电路6的发射线圈L中产生周期双极性半正弦电流脉冲信号。

串联谐振参数计算推导：串联谐振过程中，通过发射线圈L的发射电流定义为i_L，电容C两端电压定义为u_C。根据LC谐振电路的谐振频率f计算公式表示如下：

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{LC}}---\left(1\right)$

对应的半正弦脉冲宽度W为：

$W=\mathrm{\π}\sqrt{LC}$

根据基尔霍夫电压定律，串联谐振电路满足，其中u_R1，u_L，u_C分别为等效电阻R1、发射线圈L、电容C两端的电压，i_c为通过电容的电流，V_b为电源7的电压值、t为时间。

u_R1+u_L+u_C＝V_b   (2)

由于 $i_L=i_c=C\frac{{\mathrm{du}}_c}{dt}$

所以 $u_L=L\frac{{\mathrm{di}}_L}{dt}=LC\frac{d^2{u}_c}{{\mathrm{dt}}^2}$

$\frac{d^2{u}_c}{{\mathrm{dt}}^2}+\frac{R_1}{L}\frac{{\mathrm{du}}_c}{dt}+\frac{1}{LC}{u}_C=\frac{1}{LC}{V}_b$

为了是描述简化令θ、α、β分别代表如下内容：

$\mathrm{\&theta;}=\mathrm{\&pi;}-arctan\frac{\mathrm{\&beta;}}{\mathrm{\&alpha;}},\mathrm{\&alpha;}=\frac{R_1}{2L},\mathrm{\&beta;}=\sqrt{\frac{1}{LC}},$ 且 $R_1<<2\sqrt{\frac{L}{C}}$

对于第一个半正弦脉冲，解得第1个半正弦脉冲的电流值i₁表示如下：

$i_1=\frac{V_b}{L\mathrm{\&beta;}}{e}^{-\mathrm{\&alpha;}t}sin\mathrm{\&beta;}t=\frac{V_b}{\sqrt{\frac{L}{C}}}{e}^{-\mathrm{\&alpha;}t}sin\mathrm{\&beta;}t$

产生第1个半正弦脉冲期间电容两端的电压值E_c1表示如下：

$E_{c1}=e^{-\mathrm{\&alpha;}t}\&lsqb;\frac{-{\mathrm{\&alpha;V}}_b}{\mathrm{\&beta;}}sin\mathrm{\&beta;}t-V_{b}cos\mathrm{\&beta;}t\&rsqb;+V_b=V_b+V_b{e}^{-\mathrm{\&alpha;}t}sin(\mathrm{\&beta;}t-\mathrm{\&theta;});$

对于第二个半正弦脉冲，解得第2个半正弦脉冲的电流值i₂表示如下：

$i_2=\frac{V_b+E_{c1}\left(\max \right)}{\sqrt{\frac{L}{C}}}{e}^{-\mathrm{\&alpha;}t}sin\mathrm{\&beta;}t$

产生第2个半正弦脉冲期间电容两端的电压值E_c2表示如下：

E_c2(max)＝V_b+(V_b+E_c1(max))e^-αW；

以此递推，当E_cn(max)＝E_c(n-1)(max)时，电路进入稳态振荡，解得产生第n个半正弦脉冲期间电容两端的电压值E_cn(max)表示如下：

E_cn(max)＝V_b+(V_b+E_c(n-1)(max))e^-αW

最终求解计算得到电容电压最大值及半正弦电流峰值E_c(max)为：

$E_c\left(max\right)=\frac{1+e^{-\mathrm{\&alpha;}W}}{1-e^{-\mathrm{\&alpha;}W}}{V}_b$

$i_n\left(max\right)=\frac{\&lsqb;V_b+E_{cn}\left(max\right)\&rsqb;\&times;W}{\mathrm{\&pi;}L}{e}^{-\frac{RW}{4L}}$

公式中：i_n为第n个半正弦脉冲的电流值。

根据以上计算推导结果，在发射线圈上形成如图5所示的串联谐振双极性半正弦电流脉冲波形图，包括起振阶段的瞬态过程，以及进入正常发射阶段的稳定谐振状态。

此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：

(1)H桥逆变电路中的可控硅SCR开关可以由绝缘栅型双极性三极管IGBT或者驱动电路MOSFET替换，只需相应的改变触发信号的形式；

(2)谐振方式不限于串联谐振，也可将发射线圈L、电容C并联建立并联谐振方式。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。

Claims (10)

1.一种全航空瞬变电磁系统双极性半正弦电流产生装置，其特征在于该装置包括：主控电路、驱动电路、过冲抑制电路、触发电路、H逆变桥、串联谐振电路、电源，其中：

主控电路，用于提供H桥逆变时序逻辑信号和过冲抑制时序逻辑信号；

驱动电路位于主控电路、过冲抑制电路之间并连接，用于将过冲抑制时序逻辑信号生成并为过冲抑制电路提供驱动控制信号；

触发电路位于与主控电路、H逆变桥之间并连接，将H桥逆变时序逻辑信号生成触发控制信号；

H逆变桥与电源连接，根据电源提供的恒压信号和触发控制信号，生成并输出双极性方波信号；

过冲抑制电路与串联谐振电路连接，用于为串联谐振电路中含有的电流波形尾部振荡波形提供泄放能量通路，并消除电流波形尾部的振荡波形；

串联谐振电路与H逆变桥连接，利用双极性方波信号将消除电流波形尾部的振荡波形生成符合重复频率要求的双极性半正弦电流波形。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的主控电路为发射机的控制核心，还用于控制半正弦电流的脉冲重复频率，以及控制过冲抑制电路的作用时间，实现最佳的电流尾部振荡消除效果。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动电路实现主控电路与过冲抑制电路的第一绝缘栅型双极性三极管、第二绝缘栅型双极性三极管之间的电气隔离；所述的驱动电路具有：

第一驱动电路的输入端与主控电路的输出端相连，用于将主控电路输出的过冲抑制时序逻辑信号转换为增强驱动能力的第一驱动控制信号；

第二驱动电路的输入端与主控电路的输出端相连，用于将主控电路输出的过冲抑制时序逻辑信号转换为增强驱动能力的第二驱动控制信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的触发电路由第一脉冲放大器、第二脉冲放大器、第三脉冲放大器、第四脉冲放大器、第一脉冲变压器、第二脉冲变压器、第三脉冲变压器、第四脉冲变压器组成；所述脉冲放大器、脉冲变压器用于实现主控电路与H桥电路的可控硅SCR之间的电气隔离，其中：

每个脉冲放大器与主控电路输出端相连，将主控电路的H桥逆变时序逻辑信号进行放大，获得触发信号；

每个脉冲变压器的输入端与对应的脉冲放大器输出端连接，用于将触发信号生成增强驱动能力的触发控制信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述采用四路相同的触发电路，分别对四个可控硅SCR进行控制。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的过冲抑制电路由第一绝缘栅型双极性三极管、第二绝缘栅型双极性三极管和一个功率电阻组成，其中：

所述功率电阻两端位于对应第一绝缘栅型双极性三极管、第二绝缘栅型双极性三极管的源极之间并连接；

第一绝缘栅型双极性三极管、第二绝缘栅型双极性三极管的栅极与对应的驱动电路的输出端连接；

第一绝缘栅型双极性三极管的漏极与H逆变桥的一输出端连接；

第二绝缘栅型双极性三极管的漏极连接在串联谐振电路的发射线圈和谐振电容器之间；

利用第一驱动控制信号驱动第一绝缘栅型双极性三极管工作，第二驱动控制信号驱动第二绝缘栅型双极性三极管工作，当发射电流过零时，为发射线圈提供能量泄放通路，将发射线圈上的电流过冲通过功率电阻快速消耗掉，实现消除电流波形尾部振荡的目的。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的H逆变桥为第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅、第四可控硅组成的H桥电路，每个可控硅的控制极与对应的脉冲变压器的输出端连接，根据触发控制信号控制每个可控硅SCR开关的导通关断，产生符合重复频率要求的双极性半正弦电流波形。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的串联谐振电路为发射波形的等效电阻、发射线圈和谐振电容器串联而成，等效电阻的一端、H逆变桥的一输出端与第一绝缘栅型双极性三极管的漏极连接；谐振电容器的一端和第二绝缘栅型双极性三极管的漏极与H逆变桥的另一输出端连接，通过谐振原理，用于产生双极性半正弦电流波形。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：当发射线圈设定时，等效电感和等效电阻为定值，调节谐振电容的容值，用于改变半正弦电流脉冲的形状。

10.一种使用权利要求1-9所述装置的全航空瞬变电磁发射机双极性半正弦电流产生方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1：利用主控电路提供H桥逆变时序逻辑信号和过冲抑制时序逻辑信号；

步骤S2：利用触发电路将H桥逆变时序逻辑信号生成触发控制信号；

步骤S3：利用驱动电路将过冲抑制时序逻辑信号生成驱动控制信号；

步骤S4：利用H逆变桥将电源提供的恒压信号和触发控制信号，生成并输出双极性方波信号；

步骤S5：将H逆变桥产生的双极性方波加至串联谐振电路两端，使串联谐振电路产生有尾部震荡的双极性半正弦波；

步骤S6：利用过冲抑制电路，为串联谐振电路中含有的电流波形尾部振荡波形提供泄放能量通路，并消除电流波形尾部的振荡波形；

步骤S7：利用串联谐振电路的发射线圈中产生周期双极性半正弦电流脉冲信号。