CN1877348A - 瞬变强电磁脉冲测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于瞬变强电磁脉冲检测的测试装置,包括瞬变强电磁脉冲测试探头、瞬变强电磁脉冲测试主机和数字存储示波器,瞬变强电磁脉冲测试探头包括天线和全屏蔽探头盒,全屏蔽探头盒中设置有阻抗变换电路、跟随电路和电光转换电路,瞬变强电磁脉冲测试主机由光电转换电路、信号处理电路联接组成,瞬变强电磁脉冲测试主机与瞬变强电磁脉冲测试探头通过光纤相导通,瞬变强电磁脉冲测试主机的输出端与数字存储示波器相接。本发明的有益效果在于:1.可用于上升时间最小为2ns的瞬变强电磁脉冲场的测量。2.可使瞬变强电磁脉冲测试主机和操作人员远离测试现场,这不仅极大提高了测试装置的抗干扰能力,而且使测试人员免受电磁辐射的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于瞬变强电磁脉冲检测的测试装置,属于电磁兼容性测试领域,适用于测量上升时间最小为2ns的瞬变强电磁脉冲。
背景技术
由于瞬变强电磁脉冲对电子信息设备的破坏力巨大,瞬变强电磁脉冲测试技术越来越受到重视,依照有关规定,已对相关电子、电气设备提出了抗瞬变强电磁脉冲辐射场的要求。目前,在瞬变高能量电磁脉冲的测试、防护技术和措施研究中,高能量电磁脉冲场产生装置的研制已取得较大的发展;但高能量电磁脉冲场的测试技术相对滞后,仅能测试上升时间为10ns以上的瞬变强电磁脉冲;有的瞬变强电磁脉冲测试装置必须牢固固定在地面上的,离开地面就不能进行测量,另外测试连接线为电缆,测试设备易受干扰,测试人员容易受到电磁辐射的伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种可准确测量高场强、脉冲上升时间为纳秒级的瞬变强电磁脉冲测试装置,用于测量上升时间最小为2ns的瞬变强电磁脉冲。
本发明为解决上述问题所提出的技术方案为:包括瞬变强电磁脉冲测试探头、瞬变强电磁脉冲测试主机和数字存储示波器,所述的瞬变强电磁脉冲测试探头包括天线和全屏蔽探头盒,全屏蔽探头盒中设置有阻抗变换电路、跟随电路和电光转换电路,所述的瞬变强电磁脉冲测试主机由光电转换电路、信号处理电路联接组成,瞬变强电磁脉冲测试主机与瞬变强电磁脉冲测试探头通过光纤相导通,瞬变强电磁脉冲测试主机的输出端与数字存储示波器相接。
按上述方案,所述的天线为带屏蔽罩的单极子天线,单极子天线的长度可调。
本实用新型的工作过程为:天线在瞬变强电磁脉冲辐射场中测得一个瞬变脉冲电压信号,此信号经跟随电路后由电光转换电路将其转换成光信号输出至瞬变强电磁脉冲测试主机。在瞬变强电磁脉冲测试主机中光电转换电路将接收到光信号转换成电信号,通过信号处理后将电信号复原为原始的瞬变脉冲电压信号,再送到数字存储示波器进行显示,即可准确测量出瞬变强电磁脉冲辐射场的强度和其它相关参数。
本发明的有益效果在于:1、可用于上升时间最小为2ns的瞬变强电磁脉冲的测量,测量结果准确、直观。2、采用探头和主机相分离的结构,用光纤作为信号传输介质,可使瞬变强电磁脉冲测试主机和操作人员远离测试现场,这不仅极大提高了测试装置的抗干扰能力,而且使测试人员免受电磁辐射的伤害。
附图说明
图1为本发明一个实施例的电路结构框图。
图2为本发明一个实施例中的阻抗变换电路、跟随电路和电光转换电路原理图。
图3为本发明一个实施例中光电转换电路和信号处理电路的电路原理图。
图4为本发明一个实施例中带屏蔽罩的单极子天线的结构图示。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明实施例,由瞬变强电磁脉冲测试探头、瞬变强电磁脉冲测试主机和数字存储示波器三个部分组成。所述的瞬变强电磁脉冲测试探头包括带屏蔽的天线1和全屏蔽探头盒3,天线为单极子天线,外围有屏蔽罩2,无方向性,调整其露出屏蔽罩的长度即可改变测试仪表的测量范围;全屏蔽探头盒中设置有阻抗变换电路、跟随电路和电光转换电路,天线的信号通过接口J2经电容C1输入至阻抗变换电路。所述的阻抗变换电路包括场效应管Q1(BFR30)、高频三极管Q2(BFR93A)及其外围电路电阻R1、R2、R3、R4和电感L1、L2,其中Q1、Q2级联成达林顿管,既使得电路的输入阻抗很高能保证电路的频响,输出电阻小接口容易,又能减小单个场效应管带来的信号非线性失真,Q1、Q2的集电极分别通过L1、L2与电源VCC相接,并通过电容C2接地;跟随电路由宽带运算放大器U1(OPA685)与外围电路R5组成,能保证信号很好向下一级传输;电光转换电路由激光器U2(LDM3S504)和外围电路R6、R7和C3组成,其中R6为激光器提供一个合适的偏置电流,R7和C3起改善电路频响的作用;电光转换电路的输出端通过光纤与瞬变强电磁脉冲测试主机的输入端相接,瞬变强电磁脉冲测试主机包括光电转换电路、信号处理电路,其中光电转换电路由光探测器U3(PDCM975)和宽带运算放大器U4(OPA685)及其外围电路R8、R9、R10组成,其中U3的端口N、U4的端口Vs与正压电源VCC相接,并通过电容C5接地;U4的端口-Vs与负压电源VCC-相接,并通过电容C4接地;光电转换电路将收到的光信号转换成电信号;信号处理电路包括宽带运算放大器U5(OPA685)及外围电路R11、R12、R13、R14,U5的端口Vs与正压电源VCC相接,-Vs与负压电源VCC-相接;信号处理电路使U5输出的电信号复原为原始的脉冲电压信号,通过接口J4输出至数字存储示波器。
Claims (6)
1、一种瞬变强电磁脉冲测试装置,其特征在于包括瞬变强电磁脉冲测试探头、瞬变强电磁脉冲测试主机和数字存储示波器,所述的瞬变强电磁脉冲测试探头包括天线和全屏蔽探头盒,全屏蔽探头盒中设置有阻抗变换电路、跟随电路和电光转换电路,所述的瞬变强电磁脉冲测试主机由光电转换电路、信号处理电路联接组成,瞬变强电磁脉冲测试主机与瞬变强电磁脉冲测试探头通过光纤相导通,瞬变强电磁脉冲测试主机的输出端与数字存储示波器相接。
2、按权利要求1所述的瞬变强电磁脉冲测试装置,其特征在于在所述的天线为带屏蔽罩的单极子天线,单极子天线的长度可调。
3、按权利要求1或2所述的瞬变强电磁脉冲测试装置,其特征在于所述的阻抗变换电路包括场效应管Q1、高频三极管Q2及其外围电路电阻R1、R2、R3、R4和电感L1、L2,其中Q1、Q2级联成达林顿管,Q1、Q2的集电极分别通过L1、L2与电源VCC相接,并通过电容C2接地。
4、按权利要求1所述的瞬变强电磁脉冲测试装置,其特征在于所述的电光转换电路由激光器U2和外围电路R6、R7和C3组成,其中R6为激光器提供一个合适的偏置电流,R7和C3起改善电路频响的作用。
5、按权利要求1所述的瞬变强电磁脉冲测试装置,其特征在于所述的光电转换电路由光探测器U3和宽带运算放大器U4及其外围电路R8、R9、R10组成,它将收到的光信号转换成电信号。
6、按权利要求1所述的瞬变强电磁脉冲测试装置,其特征在于所述的信号处理电路由宽带运算放大器U5及外围电路R11、R12、R13、R14组成,使得U5输出的电信号复原为原始的脉冲电压信号,通过接口J4输出至数字存储示波器。
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