CN203811693U - 一种用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器，包括第一正方体壳体及第二正方体壳体；所述第一正方体壳体三个面的中心位置均内嵌有电小天线，电小天线连接有电光转换模块，电光转换模块设于第一正方体壳体内，电光转换模块的输出端与外接设备相连接，三个电小天线之间相互垂直；所述第二正方体壳体三个面的中心位置均内嵌有B-dot天线，B-dot天线连接有光发射机，光发射机设于第二正方体壳体内，光发射机的输出端与外接设备相连接，三个B-dot天线之间相互垂直。本实用新型便于测量未知极化方向的电磁波。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三维电磁场传感器，具体涉及一种用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器。
背景技术
国内很多学者与研究机构对用于电磁脉冲测量的传感器已经进行了大量的研究工作。如军械工程学院强电磁场环境模拟与防护技术国防科技重点实验室的刘卫东等人在微波学报上所发表的《光纤传输式瞬态脉冲电场传感器分析与设计》和中国工程物理研究院电子工程研究所的周开明等人在信息与电子工程上所发表的《一种宽频带小型化光纤电场测量系统的研制》各自研制了利用棒状电小天线接收电场信号，并通过光纤传输信号的电场传感器；华北电力大学的刘卫东等人在测控技术上发表的《光纤瞬态电场传感器的研究》中研制了一种利用传感器球状外壳接收信号，并通过光纤传输信号的电场传感器；解放军理工大学的石立华等人在电波科学学报上发表的《微型化光纤传输电磁脉冲传感器研究》中研制了一种利用偶极子天线接收电场信号并通过光纤传输信号的电场传感器；军械工程学院的王锋等人在高电压技术上发表的《基于法拉第电磁感应法的脉冲强磁场测量方法》一文中研制了一种利用线圈感应磁场信号并通过电缆传输信号的磁场传感器；华北电力大学的张卫东等人在中国电机工程学报上发表的《光纤瞬态磁场传感器的研究及其应用》一文中研制了一种利用磁场探测线圈感应磁场信号并通过光纤传输信号的磁场传感器。
从上述前人的研究成果可以看出，目前用于电场、磁场测量的传感器大多是一维的形式，只能测量一个方向上的电场或磁场，不能方便的测出未知极化方向的电磁波。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器，该传感器便于测量未知极化方向的电磁波。
为达到上述目的，本实用新型所述的用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器包括第一正方体壳体及第二正方体壳体；所述第一正方体壳体三个面的中心位置均内嵌有电小天线，各电小天线均连接有电光转换模块，电光转换模块设于第一正方体壳体内，电光转换模块的输出端与外接设备相连接，三个电小天线之间相互垂直；所述第二正方体壳体三个面的中心位置均内嵌有B-dot天线，各B-dot天线均连接有光发射机，光发射机设于第二正方体壳体内，光发射机的输出端与外接设备相连接，三个B-dot天线之间相互垂直。
所述电光转换模块包括第一电源、第一信号接入端、第一电感、运算放大器及第一激光器，运算放大器的输入端经第一信号接入端后接地，运算放大器的输出端与第一激光器的电源正极及第一电感的一端相连接，第一电感的另一端与第一电源相连接，第一激光器的电源负极接地，第一激光器产生的光通过光纤传输至外接设备内，第一信号接入端与电小天线相连接。
所述光发射机包括第二电源、第二信号接入端、电容、电阻、第二电感及第二激光器，电容的一端经第二信号接入端后接地，电容的另一端经电阻后分别与第二电感的一端及第二激光器的电源正极相连接，第二电感的另一端与第二电源的正极相连接，第二激光器的电源负极接地，第二激光器产生的光通过光纤传输至外接设备内，第二信号接入端与B-dot天线相连接。
所述第一正方体壳体及第二正方体壳体均采用铝为原材料制作而成。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器包括第一正方体壳体及第二正方体壳体，第一正方体壳体的三个面的中心位置均内嵌有电小天线，第二正方体壳体的三个面的中心位置均内嵌有B-dot天线，三个电小天线相互垂直，三个B-dot天线相互垂直，在工作时，通过三个相互垂直的电小天线及第一激光器来探测电磁脉冲电场部分，通过三个相互垂直的B-dot天线及第二激光器来探测电磁脉冲磁场部分，从而实现对未知极化方向的电磁波的探测，结构简单。
附图说明
图1为本实用新型中第一正方体壳体的结构示意图；
图2为本实用新型中第二正方体壳体的结构示意图；
图3为本实用新型中电光转换模块的原理图；
图4为本实用新型中光发射机的原理图。
其中，1为第一正方体壳体、2为电小天线、3为第二正方体壳体、4为B-dot天线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1、图2、图3及图4，本实用新型所述的用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器包括第一正方体壳体1及第二正方体壳体3，第一正方体壳体1三个面的中心位置均内嵌有电小天线2，各电小天线2均连接有电光转换模块，电光转换模块设于第一正方体壳体内，电光转换模块的输出端与外接设备相连接，三个电小天线2之间相互垂直；所述第二正方体壳体3三个面的中心位置均内嵌有B-dot天线4，各B-dot天线4均连接有光发射机，光发射机设于第二正方体壳体3内，光发射机的输出端与外接设备相连接，三个B-dot天线4之间相互垂直，所述电光转换模块包括第一电源、第一信号接入端S1、第一电感L1、运算放大器D及第一激光器W1，运算放大器D的输入端经第一信号接入端S1后接地，运算放大器D的输出端与第一激光器W1的电源正极及第一电感L1的一端相连接，第一电感L1的另一端与第一电源相连接，第一激光器W1的电源负极接地，第一激光器W1产生的光通过光纤传输至外接设备内，第一信号接入端S1与电小天线2相连接，所述光发射机包括第二电源、第二信号接入端S2、电容C、电阻R、第二电感L2及第二激光器W2，电容C的一端经第二信号接入端S2后接地，电容C的另一端经电阻R后分别与第二电感L2的一端及第二激光器W2的电源正极相连接，第二电感L2的另一端与第二电源的正极相连接，第二激光器W2的电源负极接地，第二激光器W2产生的光通过光纤传输至外接设备内，第二信号接入端S2与B-dot天线4相连接，第一正方体壳体1及第二正方体壳体3均采用铝为原材料制作而成。
本实用新型的具体工作过程为：
电磁脉冲进入到检测区域后，产生电场及磁场，所述三个相互垂直的电小天线2检测检测三维空间内的电场，当任意一个电小天线2检测到电场时，则产生第一电压信号，然后将所述电压信号输入到运算放大器D中，运算放大器D对电压信号进行调制后输入到第一激光器W1中，第一激光器W1根据调制后的电压信号产生激光，所述激光经光纤传输到外接设备内，用户即可根据外接设备实现对电场的观测。所述三个相互垂直的B-dot天线4检测三维空间内的磁场，当任意一个B-dot天线4检测到磁场时，则产生第二电压信号，所述第二电压信号经电容C及电阻R后输入到第二激光器W2中，第二激光器W2根据所述第二电压信号产生激光，所述激光经光纤输送至外接设备内，用户即可通过所述外接设备实现对磁场的观测。
Claims (4)
1.一种用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器，其特征在于，包括第一正方体壳体(1)及第二正方体壳体(3)；
所述第一正方体壳体(1)三个面的中心位置均内嵌有电小天线(2)，各电小天线(2)均连接有电光转换模块，电光转换模块设于第一正方体壳体(1)内，电光转换模块的输出端与外接设备相连接，三个电小天线(2)之间相互垂直；
所述第二正方体壳体(3)三个面的中心位置均内嵌有B-dot天线(4)，各B-dot天线(4)均连接有光发射机，光发射机设于第二正方体壳体(3)内，光发射机的输出端与外接设备相连接，三个B-dot天线(4)之间相互垂直。
2.根据权利要求1所述的用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器，其特征在于，所述电光转换模块包括第一电源、第一信号接入端(S1)、第一电感(L1)、运算放大器(D)及第一激光器(W1)，运算放大器(D)的输入端经第一信号接入端(S1)后接地，运算放大器(D)的输出端与第一激光器(W1)的电源正极及第一电感(L1)的一端相连接，第一电感(L1)的另一端与第一电源相连接，第一激光器(W1)的电源负极接地，第一激光器(W1)产生的光通过光纤传输至外接设备内，第一信号接入端(S1)与电小天线(2)相连接。
3.根据权利要求1所述的用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器，其特征在于，所述光发射机包括第二电源、第二信号接入端(S2)、电容(C)、电阻(R)、第二电感(L2)及第二激光器(W2)，电容(C)的一端经第二信号接入端(S2)后接地，电容(C)的另一端经电阻(R)后分别与第二电感(L2)的一端及第二激光器(W2)的电源正极相连接，第二电感(L2)的另一端与第二电源的正极相连接，第二激光器(W2)的电源负极接地，第二激光器(W2)产生的光通过光纤传输至外接设备内，第二信号接入端(S2)与B-dot天线(4)相连接。
4.根据权利要求1所述的用于电磁脉冲测量的三维电磁场传感器，其特征在于，所述第一正方体壳体(1)及第二正方体壳体(3)均采用铝为原材料制作而成。
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