CN106707055A - 一种基于gtem的天线雷电浪涌耦合试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法，本发明方法首先构建基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验系统，所构建的系统包括：试验平台构建模块、雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块、天线雷电浪涌电压测量模块、雷电电磁脉冲耦合系数确定模块和雷电浪涌电压指标确定模块，通过试验平台构建模块构建试验平台，雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块对雷电电磁脉冲峰值电场强度进行控制调整，天线雷电浪涌电压测量模块对被测天线雷电浪涌电压进行测量，雷电电磁脉冲耦合系数确定模块确定雷电电磁脉冲耦合系数，雷电浪涌电压指标确定模块确定雷电浪涌电压指标。本发明方法试验安全性高，方法简单，易于操作。

Description

一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法
技术领域
本发明涉及一种天线雷电浪涌耦合试验方法，特别是一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法。
背景技术
雷电的间接效应、电磁脉冲对武器系统的危害主要是通过武器系统中多种耦合途径产生浪涌信号，进而对电子设备内部的电路及器件造成损坏。因此准确预计雷电、电磁脉冲产生的浪涌信号量值对雷电、电磁脉冲防护设计十分关键。
现有天线雷电浪涌指标的提出仅通过现有标准给出一个大致量级，缺乏相应的试验方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法，解决现有技术中缺乏针对针对天线雷电浪涌耦合试验方法的问题。
一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法的具体步骤为：
第一步 构建基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验系统
基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验系统，包括：试验平台构建模块、雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块、天线雷电浪涌电压测量模块、雷电电磁脉冲耦合系数确定模块和雷电浪涌电压指标确定模块。所述：
试验平台构建模块的功能为：构建试验平台；
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块的功能为：对雷电电磁脉冲峰值电场强度进行控制调整；
天线雷电浪涌电压测量模块的功能为：对被测天线雷电浪涌电压进行测量；
雷电电磁脉冲耦合系数确定模块的功能为：确定雷电电磁脉冲耦合系数；
雷电浪涌电压指标确定模块的功能为：确定雷电浪涌电压指标。
第二步 试验平台构建模块构建试验平台
试验平台构建模块利用GTEM小室、雷电信号发生器、场强探头、示波器和同轴电缆构建试验平台：将雷电信号发生器作为干扰源，通过同轴电缆与GTEM小室信号输入端连接，将被测天线放入GTEM小室中，通过同轴电缆与GTEM小室外的示波器连接。
第三步 雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块对雷电电磁脉冲峰值电场强度进行控制调整
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块控制雷电信号发生器产生雷电电磁脉冲波形并在GTEM小室内产生均匀辐射电场，获取被测天线雷电电磁脉冲峰值电场强度E为：
（1）
式中：
为信号发生器的输出雷电峰值电压，单位为伏；
为GTEM内测试区高度，单位为米。
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块调节雷电信号发生器的输出峰值电压,将E控制在200V/m～300V/m范围内，记录值。
第三步 天线雷电浪涌电压测量模块对被测天线雷电浪涌电压进行测量
天线雷电浪涌电压测量模块将雷电信号发生器输出峰值电压调整到值，施加雷电电磁脉冲，调整示波器为电平触发方式，测量并获取天线耦合的雷电浪涌峰值电压值。
第四步 雷电电磁脉冲耦合系数确定模块确定雷电电磁脉冲耦合系数
雷电电磁脉冲耦合系数确定模块获取被测天线的雷电电磁脉冲耦合系数C：
（2）
第五步 雷电浪涌电压指标确定模块确定雷电浪涌电压指标
雷电浪涌电压指标确定模块确定天线耦合的雷电浪涌电压指标：
（3）
式中：
为要求能够承受的自然雷电电磁脉冲峰值场强，单位为伏每米。
至此，完成了基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验。
本方法实现了使用低量级雷电模拟方式等效替代雷电高压辐射电磁脉冲的方式。试验安全性高，方法简单，易于操作，正确性和可行性已经通过了试验和型号验证。
附图说明
图1 一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法的试验系统示意图。
具体实施方式
一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法的具体步骤为：
第一步 构建基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验系统
基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验系统，包括：试验平台构建模块、雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块、天线雷电浪涌电压测量模块、雷电电磁脉冲耦合系数确定模块和雷电浪涌电压指标确定模块。所述：
试验平台构建模块的功能为：构建试验平台；
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块的功能为：对雷电电磁脉冲峰值电场强度进行控制调整；
天线雷电浪涌电压测量模块的功能为：对被测天线雷电浪涌电压进行测量；
雷电电磁脉冲耦合系数确定模块的功能为：确定雷电电磁脉冲耦合系数；
雷电浪涌电压指标确定模块的功能为：确定雷电浪涌电压指标。
第二步 试验平台构建模块构建试验平台
试验平台构建模块利用GTEM小室、雷电信号发生器、场强探头、示波器和同轴电缆构建试验平台：将雷电信号发生器作为干扰源，通过同轴电缆与GTEM小室信号输入端连接，将被测天线放入GTEM小室中，通过同轴电缆与GTEM小室外的示波器连接。
第三步 雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块对雷电电磁脉冲峰值电场强度进行控制调整
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块控制雷电信号发生器产生雷电电磁脉冲波形并在GTEM小室内产生均匀辐射电场，获取被测天线雷电电磁脉冲峰值电场强度E为：
（1）
式中：
为信号发生器的输出雷电峰值电压，单位为伏；
为GTEM内测试区高度，单位为米。
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块调节雷电信号发生器的输出峰值电压,将E控制在200V/m～300V/m范围内，记录值。
第三步 天线雷电浪涌电压测量模块对被测天线雷电浪涌电压进行测量
天线雷电浪涌电压测量模块将雷电信号发生器输出峰值电压调整到值，施加雷电电磁脉冲，调整示波器为电平触发方式，测量并获取天线耦合的雷电浪涌峰值电压值。
第四步 雷电电磁脉冲耦合系数确定模块确定雷电电磁脉冲耦合系数
雷电电磁脉冲耦合系数确定模块获取被测天线的雷电电磁脉冲耦合系数C：
（2）
第五步 雷电浪涌电压指标确定模块确定雷电浪涌电压指标
雷电浪涌电压指标确定模块确定天线耦合的雷电浪涌电压指标：
（3）
式中：
为要求能够承受的自然雷电电磁脉冲峰值场强，单位为伏每米。
至此，完成了基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验。

Claims (1)

1.一种基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验方法，其特征在于具体步骤为：
第一步 构建基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验系统
基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验系统，包括：试验平台构建模块、雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块、天线雷电浪涌电压测量模块、雷电电磁脉冲耦合系数确定模块和雷电浪涌电压指标确定模块；所述：
试验平台构建模块的功能为：构建试验平台；
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块的功能为：对雷电电磁脉冲峰值电场强度进行控制调整；
天线雷电浪涌电压测量模块的功能为：对被测天线雷电浪涌电压进行测量；
雷电电磁脉冲耦合系数确定模块的功能为：确定雷电电磁脉冲耦合系数；
雷电浪涌电压指标确定模块的功能为：确定雷电浪涌电压指标；
第二步 试验平台构建模块构建试验平台
试验平台构建模块利用GTEM小室、雷电信号发生器、场强探头、示波器和同轴电缆构建试验平台：将雷电信号发生器作为干扰源，通过同轴电缆与GTEM小室信号输入端连接，将被测天线放入GTEM小室中，通过同轴电缆与GTEM小室外的示波器连接；
第三步 雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块对雷电电磁脉冲峰值电场强度进行控制调整
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块控制雷电信号发生器产生雷电电磁脉冲波形并在GTEM小室内产生均匀辐射电场，获取被测天线雷电电磁脉冲峰值电场强度E为：
（1）
式中：
为信号发生器的输出雷电峰值电压，单位为伏；
为GTEM内测试区高度，单位为米；
雷电电磁脉冲峰值电场强度调整模块调节雷电信号发生器的输出峰值电压,将E控制在200V/m～300V/m范围内，记录值；
第三步 天线雷电浪涌电压测量模块对被测天线雷电浪涌电压进行测量
天线雷电浪涌电压测量模块将雷电信号发生器输出峰值电压调整到值，施加雷电电磁脉冲，调整示波器为电平触发方式，测量并获取天线耦合的雷电浪涌峰值电压值；
第四步 雷电电磁脉冲耦合系数确定模块确定雷电电磁脉冲耦合系数
雷电电磁脉冲耦合系数确定模块获取被测天线的雷电电磁脉冲耦合系数C：
（2）
第五步 雷电浪涌电压指标确定模块确定雷电浪涌电压指标
雷电浪涌电压指标确定模块确定天线耦合的雷电浪涌电压指标：
（3）
式中：
为要求能够承受的自然雷电电磁脉冲峰值场强，单位为伏每米；
至此，完成了基于GTEM的天线雷电浪涌耦合试验。
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