CN114355270B - 一种特高频电磁脉冲传感器特性标定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特高频电磁脉冲传感器特性标定方法及系统，属于传感器特性标定技术领域。本发明的基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法，通过构建高功率亚纳秒前沿脉冲源以及镜面单锥天线，形成镜面单锥标定系统，所述高功率亚纳秒前沿脉冲源为基于雪崩三极管的全固态脉冲源，能用于实现特高频电磁脉冲传感器的标定，进而使得输出脉冲前沿达到百ps量级，峰值电压达到kV量级，从而能够产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场环境，能够实现对高幅值快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定，从而大大提升GIS综合脉冲辐射环境测量水平，解决了高幅值快前沿特高频电磁脉冲测量传感器的标定问题，方案简单，实用，切实可行，便于实现。

Description

一种特高频电磁脉冲传感器特性标定方法及系统

技术领域

本发明涉及一种特高频电磁脉冲传感器特性标定方法及系统，属于传感器特性标定技术领域。

背景技术

与电磁兼容连续波电场信号不同，电磁脉冲是一种瞬态信号，具有上升沿快、持续时间短、幅值高、频带宽等特点。因而要求测试系统具有极宽的测试带宽及大线性动态范围，从而对测量传感器及标定系统提出了新的要求。目前国际上并没有相关的校准及标定标准或规范，通常是依据IEEE在2013年发布的IEEE STD 1309-2013。

该标准提出的3种校准方法中，以B类校准方法最为常用。该方法使用标准电磁场产生装置，产生电场强度、磁场强度及其分布均已知的电磁场，利用计算得到的输入电场强度及磁场强度与传感器输出电压信号之间的关系对传感器进行校准。常用的标准场产生装置包括横电磁波（Transient Electromagnetic, TEM）小室、吉赫横电磁波（GigaherzTransient Electromagnetic, GTEM）小室，及镜面单锥（Mono-Cone）TEM小室等。TEM小室使用频率上限应该在 200 MHz 以下，明显无法满足超短电磁脉冲场计量要求，GTEM室使用上限频率虽达 1 GHz，但受内部电场均匀性等因素限制， IEEE 1309-2013 中特别提出不将其作为首选的短电磁脉冲电场产生方法。单锥 TEM 室使用频率范围达到了9 kHz~20 GHz，是当前产生短电磁脉冲场的方法之一，也是目前国际上短电磁脉冲电磁场标准装置的推荐方案。

1978年，镜面单锥天线已被美国国家标准与技术研究院用作传感器和天线校准的标准装置，它具有极高的上限频率。全俄光学物理计量院和韩国国家计量科学研究院也相继建立了单锥天线标定系统，用于校准电磁场传感器和建立相关的。国内清华大学、西北核技术研究院等单位研发了相关的镜面单锥标定系统，但标定系统所产生的电磁脉冲前沿和幅值均有限，难以实现高场强快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的一在于提供一种通过构建高功率亚纳秒前沿脉冲源以及镜面单锥天线，形成镜面单锥标定系统，从而能够产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场环境，能够实现对高幅值快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定，进而可大大提升GIS综合脉冲辐射环境测量水平，解决了高幅值快前沿特高频电磁脉冲测量传感器的标定问题，方案简单，实用，切实可行，便于实现的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法。

本发明的目的二在于提供一种基于雪崩三极管的全固态脉冲源馈电，能够产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场环境，能够实现对传感器，特别是高幅值快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定，从而大大提升GIS综合脉冲辐射环境测量水平，解决了高幅值快前沿特高频电磁脉冲测量传感器的标定问题，方案简单，实用，切实可行，便于实现的特高频电磁脉冲传感器特性标定系统。

为实现上述目的之一，本发明的第一种技术方案为：

基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法，

其包括以下步骤：

第一步，构建高功率亚纳秒前沿脉冲源以及镜面单锥天线；

第二步，将第一步中的高功率亚纳秒前沿脉冲源和镜面单锥天线通过电缆进行连接，形成镜面单锥标定系统；

第三步，根据第二步中的镜面单锥标定系统，生成单锥天线空间电磁场，并建立镜面单锥传递函数，计算单锥天线空间电磁场强度以及单锥天线频域；

第四步，将待测传感器放置在第三步中的单锥天线空间电磁场的某处，使得待测传感器能接收单锥天线空间电磁场的电磁脉冲信号，并产生感应电压；

第五步，将第四步的感应电压与第二步中高功率亚纳秒前沿脉冲源的脉冲源输出电压进行对比，计算标定比例系数，从而实现待测传感器的标定。

本发明经过不断探索以及试验，通过构建高功率亚纳秒前沿脉冲源以及镜面单锥天线，形成镜面单锥标定系统，进而使得输出脉冲前沿达到百ps量级，峰值电压达到kV量级，从而能够产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场环境，能够实现对高幅值快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定，从而大大提升GIS综合脉冲辐射环境测量水平，解决了高幅值快前沿特高频电磁脉冲测量传感器的标定问题，方案简单，实用，切实可行，便于实现。

进一步，本发明可应用于GIS设备运行状态监测、局部放电故障定位等研究，对于保障电网安全运行具有重要意义。此外，本发明测量水平的提升可以准确反映GIS设备周边的电磁环境，对于电网二次设备的布放、电磁防护设计等具有重要指导意义，可以提升二次设备的电磁兼容性，保障电网设备的电磁安全。

作为优选技术措施：

所述第一步中，高功率亚纳秒前沿脉冲源采用Marx电路进行构建；

其具体构建过程如下：

S1，高压直流源通过电阻或电感构成的隔离电路网络对并联的各级电容进行充电；

S2，通过触发指令控制使得S1中的电容之间的开关快速闭合，将各级电容迅速串联，并对负载放电以形成高幅值脉冲；

S3，通过增加Marx电路的级数提高高功率亚纳秒前沿脉冲源输出电压的幅值，通过调节S2中的电容参数以及电阻参数，调节脉冲源输出的前沿和脉宽参数。

Marx电路为电容并联充电，串联放电，实现高压输出的电路，其具体拓扑结构可以随着不同的应用需求而设计调整，如电路级数、隔离电路网络结构等。通常根据应用背景的不同，Marx电路所产生的脉冲上升时间可以从数微秒到几十纳秒甚至仅皮秒量级。

具体实施中，Marx电路设计为100级，输出脉冲幅值可达5kV以上，脉冲前沿达到180ps。

作为优选技术措施：

所述第二步中，镜面单锥天线的输入阻抗由半锥角决定，其输入阻抗的计算公式如下：

式中，r为观测点到单锥顶点的距离，θ _h 为单锥的锥角，η ₀ 为真空波阻抗。

作为优选技术措施：

所述第三步中，镜面单锥传递函数，用于计算单锥天线空间电磁场强度，其具体的计算公式如下：

其中，t为时间，r为测点相距锥顶点距离、θ为测点、顶点和单锥对称轴间夹角，c为光速，η ₀为真空波阻抗，V(t)、V(ω)分别为输入电压的时频域表达式。

所述单锥天线频域的计算公式如下：

；

其中，E为待测电场；V为传感器感应电压。

作为优选技术措施：

所述第四步中，待测传感器所处位置的角度以及距离通过坐标系法进行传递函数溯源，其具体的计算公式如下：

其中，（x,y）为待测传感器的水平和垂直坐标，其通过距离测量得到；

P为待测传感器所处位置；

θ ₀ 为待测传感器所处位置的角度；

r ₀ 为待测传感器所处位置到单锥顶点的距离。

作为优选技术措施：

所述第五步中，待测传感器的具体标定过程如下：

测量电场的比例系数为k，则

其中E(t)为待测电场；V (t)为传感器感应电压；k为比例系数，单位为m^-1。传感器标定即确定测量比例系数。

高功率亚纳秒前沿脉冲源输出脉冲通过功率分配器分为两路，其中一路通过衰减器连接示波器测得脉冲源输出电压V ₀ (t)，另一路连接单锥天线馈电产生标准电磁脉冲场E ₀ (t)，待测传感器接收电磁脉冲信号产生感应电压，并通过示波器测得感应电压V _m (t)，则标定比例系数k的计算公式如下：

其中，r为观测点到单锥顶点的距离，θ _h 为单锥的锥角，E ₀、V ₀、V _m均为对应时域信号的峰值。

作为优选技术措施：

所述感应电压V _m (t)包括水平分量感应电压V _mx 和垂直分量感应电压V _my ，

根据水平分量感应电压V _mx 和垂直分量感应电压V _my ，计算待测传感器在P点总电场相应的感应电压，其具体的计算公式如下：

；

将V _pm 代入比例系数公式，得到待测传感器的比例系数的最终计算公式：

。

为实现上述目的之一，本发明的第二种技术方案为：

基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定系统，

应用上述的基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法；

其包括高功率亚纳秒前沿脉冲源、镜面单锥天线。

所述高功率亚纳秒前沿脉冲源为基于雪崩三极管的全固态脉冲源，其通过电缆连接镜面单锥天线馈电，并在镜面单锥天线的近场区形成高场强亚纳秒电磁脉冲标准场，实现待测传感器的标定。

本发明经过不断探索以及试验，采用基于雪崩三极管的全固态脉冲源馈电，输出脉冲前沿达到百ps量级，峰值电压达到kV量级，从而能够产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场环境，能够实现对待测传感器，特别是高幅值快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定，从而大大提升GIS综合脉冲辐射环境测量水平，解决了高幅值快前沿特高频电磁脉冲测量传感器的标定问题，方案简单，实用，切实可行，便于实现。

进一步，本发明可应用于GIS设备运行状态监测、局部放电故障定位等研究，对于保障电网安全运行具有重要意义。此外，本发明测量水平的提升可以准确反映GIS设备周边的电磁环境，对于电网二次设备的布放、电磁防护设计等具有重要指导意义，可以提升二次设备的电磁兼容性，保障电网设备的电磁安全。

作为优选技术措施：

镜面单锥天线为超宽带天线，其包括单锥和镜像地，其能通过改变天线尺寸调节天线工作带宽，产生特高频脉冲电磁场。

作为优选技术措施：

还包括功率分配器、衰减器、示波器；

所述功率分配器，用于将高功率亚纳秒前沿脉冲源的输出脉冲分为两路，其中一路通过衰减器连接示波器测得脉冲源输出电压；另一路连接镜面单锥天线馈电产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场，使得待测传感器能接收高场强亚纳秒电磁脉冲标准场的电磁脉冲信号，并产生感应电压，并通过示波器测得感应电压。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明经过不断探索以及试验，通过构建高功率亚纳秒前沿脉冲源以及镜面单锥天线，形成镜面单锥标定系统，进而使得输出脉冲前沿达到百ps量级，峰值电压达到kV量级，从而能够产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场环境，能够实现对高幅值快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定，从而大大提升GIS综合脉冲辐射环境测量水平，解决了高幅值快前沿特高频电磁脉冲测量传感器的标定问题，方案简单，实用，切实可行，便于实现。

进一步，本发明可应用于GIS设备运行状态监测、局部放电故障定位等研究，对于保障电网安全运行具有重要意义。此外，本发明测量水平的提升可以准确反映GIS设备周边的电磁环境，对于电网二次设备的布放、电磁防护设计等具有重要指导意义，可以提升二次设备的电磁兼容性，保障电网设备的电磁安全。

附图说明

图1为本发明特高频电磁脉冲传感器标定系统示意图；

图2为本发明基于雪崩三极管开的亚纳秒高功率脉冲源原理示图；

图3为本发明待测传感器标定试验配置示图；

图4为本发明镜面单锥系统标定脉冲传感器的流程示图；

图5为本发明脉冲源输出脉冲波形与频谱示图；

图6为本发明理论电场与测量电场的时域波形对比示图；

图7为本发明理论电场与测量电场的频谱对比示图。

附图标记说明：

1、镜面单锥天线；2、待测传感器；3、示波器；4、衰减器；5、功率分配器；6、高功率亚纳秒前沿脉冲源；7、镜像地；8、馈电电缆；9、馈电点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

如图1所示，本发明标定系统的一种具体实施例：

基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定系统主要由高功率亚纳秒前沿脉冲源6和镜面单锥天线1组成，脉冲源通过馈电电缆8连接镜面单锥天线1馈电，从而在镜面单锥天线1的近场区形成标准电磁场，从而实现待测传感器2以及特高频电磁脉冲传感器的标定。其中高功率亚纳秒前沿脉冲源6采用基于雪崩三极管的Marx电路设计方案，为全固态脉冲源。镜面单锥天线1为超宽带天线，可以通过改变天线尺寸调节天线工作带宽，从而产生特高频脉冲电磁场，实现对传感器的标定。

本发明采用基于雪崩三极管的全固态脉冲源馈电，输出脉冲前沿达到百ps量级，峰值电压达到kV量级，从而能够产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场环境，能够实现对高幅值快前沿特高频电磁脉冲传感器的标定，从而大大提升GIS综合脉冲辐射环境测量水平。

在此基础上，可开展GIS设备运行状态监测、局部放电故障定位等研究，对于保障电网安全运行具有重要意义。此外，测量水平的提升可以准确反映GIS设备周边的电磁环境，对于电网二次设备的布放、电磁防护设计等具有重要指导意义，可以提升二次设备的电磁兼容性，保障电网设备的电磁安全。

本发明标定方法的一种具体实施例：

基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法，主要是建立如图1所示的标定系统，由亚纳秒高功率脉冲源和镜面单锥天线1组成。其中镜面单锥天线1由单锥和镜像地7组成，单锥天线的输入阻抗由半锥角决定，其公式为：

式中r为观测点即馈电点9到单锥顶点的距离，θ _h 为单锥的锥角，η ₀ 为真空波阻抗。

本发明单锥天线的传递函数的一种具体实施例：

单锥天线空间电磁场的计算公式为：

频域公式为：

。

本发明高功率亚纳秒脉冲源的一种具体实施例：

高功率亚纳秒脉冲源采用基于雪崩三极管的Marx电路实现，其原理如图2所示。Marx电路是脉冲功率技术中常用的脉冲发生电路，可以产生快前沿、高幅值的电脉冲。基本的工作原理是：首先，高压直流源通过电阻或电感构成的隔离电路网络对并联的各级电容进行充电；之后，通过触发指令控制使得电容之间的开关快速闭合，将各级电容迅速串联，并对负载放电以形成高幅值脉冲。Marx电路的具体拓扑结构可以随着不同的应用需求而设计调整，如电路级数、隔离电路网络结构等。通常根据应用背景的不同，Marx电路所产生的脉冲上升时间可以从数微秒到几十纳秒甚至仅皮秒量级。

通过增加Marx电路的级数可以提高脉冲源输出电压的幅值，通过调节电容、电阻等电路参数，可以调节脉冲源输出的前沿和脉宽等参数。具体实施中，Marx电路设计为100级，输出脉冲幅值可达5kV以上，脉冲前沿达到180ps。

本发明脉冲传感器传递函数一种具体实施例：

图3是待测传感器的标定过程，对于待测传感器，令其测量电场的比例系数为k，则

其中E(t)为待测电场；V (t)为传感器感应电压；k为比例系数，单位为m^-1。传感器标定即确定测量比例系数。

标定过程中，脉冲源输出脉冲通过功率分配器5分为两路，其中一路通过衰减器4连接示波器3测得脉冲源输出电压V ₀ (t)，另一路连接单锥天线馈电产生标准电磁脉冲场E ₀ (t)，待测传感器接收电磁脉冲信号产生感应电压，并通过示波器测得感应电压V _m (t)。则标定比例系数k可通过以下公式计算：

。

实际标定过程中，由于传感器所处位置的角度难以准确测定，可通过坐标系法进行传递函数溯源。如图1所示，传感器所处位置为P，其水平和垂直坐标（x,y）可通过距离测量得到，则角度θ ₀ 和距离r ₀ 分别为：

。

然后用待测传感器分别测量P点电场的水平和垂直分量相应的感应电压（V _mx ,V _my ），则P点总电场相应的感应电压为：

代入比例系数公式即可得到待标定传感器的比例系数：

。

应用本发明的一种具体实施例：

基于镜面单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法及系统的具体实施流程如图4所示。

研制的标定系统单锥天线输入阻抗为75Ω，锥角为63.8°，天线高1.7m。脉冲源采用基于雪崩三极管的全固态脉冲源，输出脉冲幅值为6.58kV，脉冲前沿为180ps，脉冲源输出的电压波形如图5中的（a）所示，脉冲源输出的频谱如图5中的（b）所示。

选取r=1.25m位置作为标准场观测点，相应的θ=60.95°，则根据理论公式可以计算出该点电场幅值为4.8kV/m，波形与脉冲源波形一致。通过仿真验证了其标准场特性，理论电场与仿真得到的电场波形对比如图6所示。

可以看出，测量电场与理论电场波形基本一致，理论电场幅值为4.8kV/m，测量电场幅值为5.0kV/m（E/V =0.76）,误差为4%。频域方面，在0-3GHz范围内观测点的电场增益（E/V）为-2.73dB，与时域的比例系数一致。测量得到的增益曲线与理论增益曲线的对比如下图7所示，对比可以看出，测量与理论增益误差在3dB以内。结果表明，所提出的镜面单锥系统能够精确地产生标准电磁场，能够用于特高频电磁脉冲传感器时域和频域特性的标定。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法，其特征在于，

其包括以下步骤：

第一步，构建高功率亚纳秒前沿脉冲源以及镜面单锥天线；

第二步，将第一步中的高功率亚纳秒前沿脉冲源和镜面单锥天线通过电缆进行连接，形成镜面单锥标定系统；

第三步，根据第二步中的镜面单锥标定系统，生成单锥天线空间电磁场，并建立镜面单锥传递函数，计算单锥天线空间电磁场强度以及单锥天线频域；

第四步，将待测传感器放置在第三步中的单锥天线空间电磁场的某处，使得待测传感器能接收单锥天线空间电磁场的电磁脉冲信号，并产生感应电压；

第五步，将第四步的感应电压与第二步中高功率亚纳秒前沿脉冲源的脉冲源输出电压进行对比，计算标定比例系数，从而实现待测传感器的标定；

所述第二步中，镜面单锥天线的输入阻抗由半锥角决定，其输入阻抗的计算公式如下：

式中，r为观测点到单锥顶点的距离，θ _h 为单锥的锥角，η ₀ 为真空波阻抗；

所述第三步中，镜面单锥传递函数，用于计算单锥天线空间电磁场强度，其具体的计算公式如下：

其中，t为时间，r为测点相距锥顶点距离、θ为测点、顶点和单锥对称轴间夹角，c为光速，η ₀为真空波阻抗，V(t)、V(ω)分别为输入电压的时频域表达式；

所述单锥天线频域的计算公式如下：

；

其中，E为待测电场；V为传感器感应电压；

所述第四步中，待测传感器所处位置的角度以及距离通过坐标系法进行传递函数溯源，其具体的计算公式如下：

其中，（x,y）为待测传感器的水平和垂直坐标，其通过距离测量得到；

P为待测传感器所处位置；

θ ₀ 为待测传感器所处位置的角度；

r ₀ 为待测传感器所处位置到单锥顶点的距离；

所述第五步中，待测传感器的具体标定过程如下：

高功率亚纳秒前沿脉冲源输出脉冲通过功率分配器分为两路，其中一路通过衰减器连接示波器测得脉冲源输出电压V ₀ (t)，另一路连接单锥天线馈电产生标准电磁脉冲场E ₀ (t)，待测传感器接收电磁脉冲信号产生感应电压，并通过示波器测得感应电压V _m (t)，则标定比例系数k的计算公式如下：

其中，r为观测点到单锥顶点的距离，θ _h 为单锥的锥角，E ₀、V ₀、V _m均为对应时域信号的峰值；

所述感应电压V _m (t)包括水平分量感应电压V _mx 和垂直分量感应电压V _my ，

根据水平分量感应电压V _mx 和垂直分量感应电压V _my ，计算待测传感器在P点总电场相应的感应电压，其具体的计算公式如下：

；

将V _pm 代入比例系数公式，得到待测传感器的比例系数的最终计算公式：

。

2.如权利要求1所述的基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法，其特征在于，

所述第一步中，高功率亚纳秒前沿脉冲源采用Marx电路进行构建；

其具体构建过程如下：

S1，高压直流源通过电阻或电感构成的隔离电路网络对并联的各级电容进行充电；

S2，通过触发指令控制使得S1中的电容之间的开关快速闭合，将各级电容迅速串联，并对负载放电以形成高幅值脉冲；

S3，通过增加Marx电路的级数提高高功率亚纳秒前沿脉冲源输出电压的幅值，通过调节S2中的电容参数以及电阻参数，调节脉冲源输出的前沿和脉宽参数。

3.基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定系统，其特征在于，

应用如权利要求1-2任一所述的基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定方法；其包括高功率亚纳秒前沿脉冲源、镜面单锥天线；

所述高功率亚纳秒前沿脉冲源为基于雪崩三极管的全固态脉冲源，其通过电缆连接镜面单锥天线馈电，并在镜面单锥天线的近场区形成高场强亚纳秒电磁脉冲标准场，实现待测传感器的标定。

4.如权利要求3所述的基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定系统，其特征在于，

镜面单锥天线为超宽带天线，其包括单锥和镜像地，其能通过改变天线尺寸调节天线工作带宽，产生特高频脉冲电磁场。

5.如权利要求3所述的基于单锥天线的特高频电磁脉冲传感器特性标定系统，其特征在于，

还包括功率分配器、衰减器、示波器；

所述功率分配器，用于将高功率亚纳秒前沿脉冲源的输出脉冲分为两路，其中一路通过衰减器连接示波器测得脉冲源输出电压；另一路连接镜面单锥天线馈电产生高场强亚纳秒电磁脉冲标准场，使得待测传感器能接收高场强亚纳秒电磁脉冲标准场的电磁脉冲信号，并产生感应电压，并通过示波器测得感应电压。

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