CN1932537A - 瞬变电磁脉冲场模拟测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，包括瞬变电磁场传输室、瞬变脉冲发生装置和控制测试屏蔽室三部分，其中瞬变电磁场传输室包括瞬变电磁场传输室试验区和瞬变电磁场传输室过渡区，其不同之处在于所述的瞬变电磁场传输室试验区为一个四周及顶面平直的长方体空间，瞬变电磁场传输室过渡区从瞬变电磁场传输室试验区向前收缩延伸至瞬变脉冲发生装置，瞬变脉冲发生装置与控制测试屏蔽室之间通过控制线和控制气管相连。本发明的通过阻抗匹配，产生了50kV/m，上升沿≤5ns的瞬变强电磁脉冲场；测试区域和整个系统为封闭式屏蔽结构，安全性高；瞬变电磁场传输室试验区为长方体空间，保证了该区域的场均匀性，并具有较大的测试设备空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，属于电磁兼容性测试领域，该系统可产生25kV/m～50kV/m，上升沿≤5ns的强电磁脉冲场，用于瞬态电磁脉冲辐射敏感度测试，考核设备抵抗强电磁脉冲的能力。
背景技术
目前已出现的各种电磁脉冲武器所产生的强电磁脉冲场，能直接干扰军用和民用电子设备，造成通信中断、指挥瘫痪、雷达迷盲、制导失控等，甚至烧毁装有电子设备特别是集成电路的各式装置和设施。因此深入开展对电磁脉冲及其工程防护的研究十分必要。为此，需要设立瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，以便对电子设备进行防强电磁脉冲干扰的测试。现有技术中虽已出现有一些模拟测试系统，但仅能产生10kV/m，上升沿约10ns的脉冲场且测试空间较小，测试性能不完善和工作稳定性差，难以完成国家标准规定的瞬变电磁脉冲场的敏感度考核测试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在于提供一种瞬变电磁脉冲场模拟测试系统，它不仅产生强电磁脉冲场，测试性能较为完善，而且工作稳定性和安全性高。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
包括瞬变电磁场传输室、瞬变脉冲发生装置和控制测试屏蔽室三部分，其中瞬变电磁场传输室包括瞬变电磁场传输室试验区1和瞬变电磁场传输室过渡区2，其不同之处在于所述的瞬变电磁场传输室试验区1为一个四周及顶面平直的长方体空间，瞬变电磁场传输室过渡区2从瞬变电磁场传输室试验区1向前收缩延伸至瞬变脉冲发生装置，瞬变脉冲发生装置与控制测试屏蔽室之间通过控制线和控制气管相连。
按上述方案，所述的瞬变脉冲发生装置包括屏蔽箱3和安设在屏蔽箱内的高压脉冲源；所述的瞬变电磁场传输室过渡区2包括传输室过渡区外壳14和架空设置在其内的传输室芯板15；瞬变电磁场传输室试验区1、瞬变电磁场传输室过渡区2与屏蔽箱3联成一体，使电磁泄漏减小。
按上述方案，所述的瞬变电磁场传输室试验区1尾(后)端部敷设有呈波谷状的吸波材料层23；所述的瞬变电磁场传输室特性阻抗为100Ω；所述的瞬变脉冲发生装置产生50kV/m，上升沿≤5ns的瞬变强电磁脉冲场。
本发明的有益效果在于：
1、系统通过阻抗匹配，产生了50kV/m，上升沿≤5ns的瞬变强电磁脉冲场；
2、测试区域和整个系统为封闭式屏蔽结构，不会造成严重的电磁坏境污染和对人员的伤害，安全性高；
3、瞬变电磁场传输室试验区为长方体空间，保证了该区域的场均匀性，并具有较大的测试设备空间；
4、能够有效避免空气被击穿产生打火现象，保证系统工作的稳定性。
附图说明
图1为本发明一个实施例的正视结构图。
图2为本发明一个实施例的正剖视结构图。
图3为本发明一个实施例的俯剖视结构图。
图4为本发明一个实施例中瞬变脉冲发生装置高压脉冲源与芯板连接处的局部放大图。
图5为图4的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例，包括瞬变电磁场传输室、瞬变脉冲发生装置和控制测试屏蔽室三部分，其中瞬变电磁场传输室包括瞬变电磁场传输室试验区1和瞬变电磁场传输室过渡区2，所述的瞬变电磁场传输室试验区1为一个四周及顶面平直的长方体空间，长2米，高和宽3米，保证了该区域的场均匀性，使受试设备的尺寸达到1.2×1.2×1.2m3，瞬变电磁场传输室试验区1内配备瞬变电磁场传输室受试设备转台22，瞬变电磁场传输室受试设备转台22与底部转台驱动箱10相连，瞬变电磁场传输室试验区1尾(后)端部敷设有呈峰谷状的吸波材料层23，受试设备通过瞬变电磁场传输室试验区屏蔽门12放入，试验区屏蔽门12上设有试验区屏蔽观察窗11；瞬变电磁场传输室过渡区2包括传输室过渡区外壳14和架空设置在其内的传输室芯板15，传输室过渡区外壳14为一底面21呈水平的四棱锥体，长7.711米，顶面与底面的夹角α＝27°，侧板与中心线的夹角ψ＝12°，传输室芯板15呈梯形状，侧边与中心线的夹角φ＝6°，绝缘支撑杆16将传输室芯板固定在传输室过渡区外壳14中央，左右间距对称，上下间距比为1∶3，与底面的夹角β＝21°，瞬变电磁场传输室过渡区2的大端与瞬变电磁场传输室试验区1相接，传输室芯板15大端延伸至瞬变电磁场传输室试验区1尾(后)端部，通过瞬变电磁场传输室负载24与瞬变电磁场传输室试验区外壳板13连接起来；瞬变电磁场传输室过渡区2与瞬变电磁场传输室试验区1交接的地方设有瞬变电磁场传输室照明灯泡25；在传输室过渡区外壳14上安设有交流电源滤波器8和直流电源滤波器9。瞬变电磁场传输室过渡区2从瞬变电磁场传输室试验区1向前收缩延伸至瞬变脉冲发生装置，传输室过渡区外壳14大端尺寸为宽3米、高3米，小端尺寸为宽34.5mm、高18.8mm；瞬变脉冲发生装置包括屏蔽箱3和安设在屏蔽箱内的高压脉冲源，所述的高压脉冲源包括瞬变电磁场脉冲发生箱19、高压变压器20、高压整流电路、气体开关、高压充放电电容，均设置在屏蔽箱3内，氮气瓶放置在屏蔽箱3之外；所述的瞬变电磁场脉冲发生箱19上安设有瞬变脉冲发生箱控制气管接头28、瞬变脉冲发生箱高压连接器29和接地板27，高压变压器20通过电缆30与瞬变电磁场脉冲发生箱19连接，其主要作用是将4万伏到18万伏的脉冲高压转换成25kV/m～50kV/m的瞬变强电磁脉冲场，且保证脉冲上升沿≤5ns。连接器26将传输室芯板15小端与瞬变电磁场脉冲发生箱19连通，瞬变脉冲发生箱产生的脉冲高压通过两个高压充放电电容和一个气体开关输出至瞬变电磁场传输室试验区1，传输室芯板15与一个高压充放电电容的正极相联，在传输室芯板15与连接器26相接处的尾部还套装有绝缘套18，并在传输室过渡区外壳14小端内侧对应配置绝缘罩17；屏蔽箱3一侧还安设有屏蔽门4。瞬变脉冲发生装置与控制测试屏蔽室之间通过套管5相连，控制线、控制气管经过套管5进入控制测试屏蔽室6，测试人员出入则通过控制测试屏蔽室屏蔽门7。
根据电磁场理论分析，脉冲源的负载阻抗越大，脉冲上升沿越陡。因此，瞬变电磁场传输室的特性阻抗越大越好；但是瞬变电磁场传输室的阻抗太大，瞬变电磁场传输室芯板15就窄，受试设备的尺寸受到限制(变小)，综合考虑，本实施例的瞬变电磁场传输室特性阻抗为100Ω，该阻抗保障实现了上升沿小于5ns(10％峰值到90％峰值时间)。
Claims (10)
1、一种瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，包括瞬变电磁场传输室、瞬变脉冲发生装置和控制测试屏蔽室三部分，其中瞬变电磁场传输室包括瞬变电磁场传输室试验区(1)和瞬变电磁场传输室过渡区(2)，其特征在于所述的瞬变电磁场传输室试验区(1)为一个四周及顶面平直的长方体空间，瞬变电磁场传输室过渡区(2)从瞬变电磁场传输室试验区向前收缩延伸至瞬变脉冲发生装置，瞬变脉冲发生装置与控制测试屏蔽室之间通过控制线和控制气管相连。
2、按权利要求1所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的瞬变脉冲发生装置包括屏蔽箱(3)和安设在屏蔽箱内的高压脉冲源。
3、按权利要求1或2所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的瞬变电磁场传输室过渡区(2)包括传输室过渡区外壳(14)和架空设置在其内的传输室芯板(15)。
4、按权利要求1或2所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于瞬变电磁场传输室试验区(1)、瞬变电磁场传输室过渡区(2)与屏蔽箱(3)联成一体。
5、按权利要求1或2所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的瞬变电磁场传输室试验区(1)尾端部敷设有呈波谷状的吸波材料层(23)。
6、按权利要求1或2所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的瞬变电磁场传输室特性阻抗为100Ω；所述的瞬变脉冲发生装置产生50kV/m，上升沿≤5ns的瞬变强电磁脉冲场。
7、按权利要求3所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的传输室过渡区外壳(14)为一底面(21)呈水平的四棱锥体，长7.711米，顶面与底面的夹角α＝27°，侧板与中心线的夹角ψ＝12°，传输室芯板(15)呈梯形状，侧边与中心线的夹角φ＝6°，绝缘支撑杆(16)将传输室芯板固定在传输室过渡区外壳中央，左右间距对称，上下间距比为1∶3，瞬变电磁场传输室过渡区(2)的大端与瞬变电磁场传输室试验区(1)相接，传输室芯板(15)大端延伸至瞬变电磁场传输室试验区(1)尾端部，通过瞬变电磁场传输室负载(24)与瞬变电磁场传输室试验区外壳板(13)连接起来。
8、按权利要求1或2所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的瞬变电磁场传输室试验区1内配备瞬变电磁场传输室受试设备转台(22)，瞬变电磁场传输室受试设备转台与底部转台驱动箱(10)相连。
9、按权利要求1或2所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的传输室过渡区外壳(14)大端尺寸为宽3米、高3米，小端尺寸为宽34.5mm、高18.8mm。
10、按权利要求2所述的瞬态电磁脉冲场模拟测试系统，其特征在于所述的高压脉冲源包括瞬变电磁场脉冲发生箱(19)、高压变压器(20)、高压整流电路、气体开关、高压充放电电容。
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