本發(fā)明涉及一種電磁兼容測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電場(chǎng)敏感度測(cè)試是電磁兼容測(cè)試項(xiàng)目的一部分，目前電場(chǎng)輻射發(fā)射測(cè)試系統(tǒng)配置參照GJB152A-1997《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁輻射發(fā)射和敏感度測(cè)量》中RS103項(xiàng)目進(jìn)行配置，該測(cè)試的配置邊界為距地面0.9m高的測(cè)試桌，被測(cè)設(shè)備放置在測(cè)試桌上面。

該系統(tǒng)的缺點(diǎn)：對(duì)于大型被測(cè)系統(tǒng)，例如運(yùn)載火箭，測(cè)試高度高達(dá)18m，并且被測(cè)件上無(wú)法安裝電場(chǎng)傳感器，上述被測(cè)系統(tǒng)無(wú)法對(duì)所施加電場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，無(wú)法滿(mǎn)足高空測(cè)試的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種具備高空電場(chǎng)輻射敏感度測(cè)試的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，可滿(mǎn)足運(yùn)載火箭等大型被測(cè)件18m高度以?xún)?nèi)的電場(chǎng)敏感度測(cè)試要求。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，包括大型被測(cè)試件、發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)、大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)、高空升級(jí)平臺(tái)、場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)視器、電場(chǎng)探頭和控制計(jì)算機(jī)；

控制計(jì)算機(jī)：發(fā)出控制指令，并將控制指令通過(guò)信號(hào)接口板發(fā)送至大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)；接收大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)傳來(lái)的前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)；接收大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)傳來(lái)的反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)；接收?qǐng)鰪?qiáng)檢測(cè)器傳來(lái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；

大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)：接收控制計(jì)算機(jī)傳來(lái)的控制指令，生成小功率微波信號(hào)，對(duì)小功率微波信號(hào)進(jìn)行放大處理，生成大功率微波信號(hào)，將大功率微波信號(hào)分為三路，將其中一路大功率微波信號(hào)傳輸至發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)；將第二路大功率微波信號(hào)進(jìn)行耦合處理，生成前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，并將前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)；對(duì)第三路大功率微波信號(hào)進(jìn)行耦合處理，生成反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，將反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)；

發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)：接收大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)傳來(lái)的耦合后的大功率微波信號(hào)，將耦合后的大功率微波信號(hào)向空間進(jìn)行輻射發(fā)射，在空間中產(chǎn)生高場(chǎng)強(qiáng)電磁波信號(hào)；

高空升級(jí)平臺(tái)：控制大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)的升降，并提供供電接口和控制信號(hào)接口；

電場(chǎng)探頭：對(duì)發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)在空間中所產(chǎn)生的高場(chǎng)強(qiáng)電磁波信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸出至場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)器；

場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)器：接收電場(chǎng)探頭傳來(lái)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)。

在上述的一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，所述的大型被測(cè)試件、發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)、大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)、高空升級(jí)平臺(tái)和電場(chǎng)探頭固定安裝在屏蔽暗室內(nèi)；所述信號(hào)接口板固定安裝在屏蔽暗室側(cè)壁上，實(shí)現(xiàn)屏蔽暗室外部的控制計(jì)算機(jī)與屏蔽暗室內(nèi)部的大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)的連接。

在上述的一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，所述的高空升級(jí)平臺(tái)朝向大型被測(cè)試件的側(cè)壁上固定安裝有尖劈吸波材料。

在上述的一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，所述的大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)包括信號(hào)源、功率放大器、定向耦合器、反向功率計(jì)和前向功率計(jì)；

信號(hào)源：接收控制計(jì)算機(jī)傳來(lái)的控制指令，生成小功率微波信號(hào)，并將小功率微波信號(hào)傳輸至功率放大器；

功率放大器：接收信號(hào)源傳來(lái)的小功率微波信號(hào)，對(duì)小功率微波信號(hào)進(jìn)行放大處理，生成大功率微波信號(hào)，并將大功率微波信號(hào)傳輸至定向耦合器；

定向耦合器：接收功率放大器傳來(lái)的大功率微波信號(hào)；將大功率微波信號(hào)分為三路，將其中一路大功率微波信號(hào)傳輸至發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)；將第二路大功率微波信號(hào)進(jìn)行耦合處理，生成前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，并將前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸至前向功率計(jì)；對(duì)第三路大功率微波信號(hào)進(jìn)行耦合處理，生成反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，將反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至反向功率計(jì)；將耦合后的大功率微波信號(hào)發(fā)送至發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)；

反向功率計(jì)：接收定向耦合器傳來(lái)的反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，將反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)；

前向功率計(jì)：接收定向耦合器傳來(lái)的前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，將前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)。

在上述的一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，所述的大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)包括微波矩陣開(kāi)關(guān)和5臺(tái)功率放大器；其中微波矩陣開(kāi)關(guān)包括5個(gè)開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)與一臺(tái)功率放大器對(duì)應(yīng)連接；通過(guò)與不同開(kāi)關(guān)的連接，實(shí)現(xiàn)選擇不同的功率放大器。

在上述的一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，所述的5臺(tái)功率放大器分別為：頻段為1-2.5GHz，輸出功率為300W；頻段為2.5GHz-7.5GHz，輸出功率為200W；頻段為7.5GHz-18GHz，輸出功率為100W；頻段為18-26.5GHz，輸出功率為40W和頻段為26.5-40GHz，輸出功率40W。

在上述的一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，所述的發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)包括多個(gè)喇叭形天線(xiàn)，喇叭形天線(xiàn)后端安裝有自動(dòng)極化轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)0～90°極化角度的選裝。

在上述的一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，控制計(jì)算機(jī)對(duì)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)器傳來(lái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的具體內(nèi)容為：當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果小于測(cè)試要求的電磁波信號(hào)時(shí)，發(fā)出增大功率微波控制信號(hào)至信號(hào)源，控制信號(hào)源發(fā)出增大功率的微波控制信號(hào)；當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果大于測(cè)試要求的電磁波信號(hào)時(shí)，發(fā)出減小功率微波控制信號(hào)至信號(hào)源，控制信號(hào)源發(fā)出減小功率的微波控制信號(hào)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明中，大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)，配置5臺(tái)功率放大器和一個(gè)微波矩陣開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)與一臺(tái)功率放大器對(duì)應(yīng)連接；通過(guò)與不同開(kāi)關(guān)的連接，實(shí)現(xiàn)選擇不同的功率放大器，可滿(mǎn)足1-40GHz全頻段的測(cè)量需求；

(2)本發(fā)明發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)中的天線(xiàn)采用喇叭天線(xiàn)形式，天線(xiàn)后端帶自動(dòng)極化轉(zhuǎn)化裝置，可實(shí)現(xiàn)0～90度極化角度的變化；

(3)本發(fā)明中高考升級(jí)平臺(tái)靠近被測(cè)區(qū)域的一側(cè)粘貼吸波材料，消除金屬對(duì)電磁波反射影響測(cè)試精度，確保了高空升級(jí)平臺(tái)金屬結(jié)構(gòu)對(duì)被測(cè)區(qū)域的電場(chǎng)均勻性不造成影響。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明高空電場(chǎng)敏感度測(cè)試系統(tǒng)組成示意圖；

圖2為本發(fā)明大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)組成示意圖；

圖3為本發(fā)明高空升級(jí)平臺(tái)組成示意圖；

圖4為本發(fā)明功率放大器組成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述：

針對(duì)現(xiàn)有電磁兼容測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足高空電場(chǎng)輻射敏感度測(cè)試的情況，設(shè)計(jì)一種具備高空電場(chǎng)輻射敏感度測(cè)試的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，可滿(mǎn)足運(yùn)載火箭等大型被測(cè)件18m高度以?xún)?nèi)的電場(chǎng)敏感度測(cè)試要求。

高空電場(chǎng)敏感度自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要功能為模擬產(chǎn)生1～18GHz頻段的電場(chǎng)環(huán)境，通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)施加至大型被測(cè)件周?chē)?，?～18m高度范圍內(nèi)產(chǎn)生20～200V/m的電場(chǎng)強(qiáng)度，檢驗(yàn)被測(cè)產(chǎn)品在輻射電磁干擾情況下是否正常工作。

如圖1所示為高空電場(chǎng)敏感度測(cè)試系統(tǒng)組成示意圖，由圖可知，一種高空電場(chǎng)輻射敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，包括大型被測(cè)試件、發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)、大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)、高空升級(jí)平臺(tái)、場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)視器、電場(chǎng)探頭和控制計(jì)算機(jī)；其中，大型被測(cè)試件、發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)、大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)、高空升級(jí)平臺(tái)和電場(chǎng)探頭固定安裝在屏蔽暗室內(nèi)；所述信號(hào)接口板固定安裝在屏蔽暗室側(cè)壁上，實(shí)現(xiàn)屏蔽暗室外部的控制計(jì)算機(jī)與屏蔽暗室內(nèi)部的大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)的連接。

控制計(jì)算機(jī)：發(fā)出控制指令，并將控制指令通過(guò)信號(hào)接口板發(fā)送至大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)；接收大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)傳來(lái)的前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)；接收大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)傳來(lái)的反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)；接收?qǐng)鰪?qiáng)檢測(cè)器傳來(lái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；控制計(jì)算機(jī)對(duì)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)器傳來(lái)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的具體內(nèi)容為：當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果小于測(cè)試要求的電磁波信號(hào)時(shí)，發(fā)出增大功率微波控制信號(hào)至信號(hào)源，控制信號(hào)源發(fā)出增大功率的微波控制信號(hào)；當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果大于測(cè)試要求的電磁波信號(hào)時(shí)，發(fā)出減小功率微波控制信號(hào)至信號(hào)源，控制信號(hào)源發(fā)出減小功率的微波控制信號(hào)。

如圖2所示為大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)組成示意圖，由圖可知，大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)包括信號(hào)源、功率放大器、定向耦合器、反向功率計(jì)和前向功率計(jì)；大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)主要功能為產(chǎn)生1～40GHz頻率范圍的大功率微波信號(hào)，主要由信號(hào)源、功率放大器、功率計(jì)等設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)主要工作原理：信號(hào)源產(chǎn)生1～40GHz頻率的小功率(約-30dBm～0dBm)正弦波信號(hào)，信號(hào)通過(guò)射頻線(xiàn)纜輸入至功率放大器，功率放大器將信號(hào)放大0～50dB。采用功率計(jì)對(duì)功率放大器輸出信號(hào)的前向功率、反向功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，判定系統(tǒng)功率輸出狀態(tài)。

信號(hào)源：接收控制計(jì)算機(jī)傳來(lái)的控制指令，生成小功率微波信號(hào)，并將小功率微波信號(hào)傳輸至功率放大器；

功率放大器：接收信號(hào)源傳來(lái)的小功率微波信號(hào)，對(duì)小功率微波信號(hào)進(jìn)行放大處理，生成大功率微波信號(hào)，并將大功率微波信號(hào)傳輸至定向耦合器；

定向耦合器：接收功率放大器傳來(lái)的大功率微波信號(hào)；將大功率微波信號(hào)分為三路，將其中一路大功率微波信號(hào)傳輸至發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)；將第二路大功率微波信號(hào)進(jìn)行耦合處理，生成前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，并將前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸至前向功率計(jì)；對(duì)第三路大功率微波信號(hào)進(jìn)行耦合處理，生成反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，將反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至反向功率計(jì)；將耦合后的大功率微波信號(hào)發(fā)送至發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)；

反向功率計(jì)：接收定向耦合器傳來(lái)的反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，將反向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)；

前向功率計(jì)：接收定向耦合器傳來(lái)的前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)，將前向功率監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)。發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)：接收大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)傳來(lái)的耦合后的大功率微波信號(hào)，將耦合后的大功率微波信號(hào)向空間進(jìn)行輻射發(fā)射，在空間中產(chǎn)生高場(chǎng)強(qiáng)電磁波信號(hào)；

如圖3所示為高空升級(jí)平臺(tái)組成示意圖，由圖可知，高空升級(jí)平臺(tái)：控制大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)的升降，并提供供電接口和控制信號(hào)接口；且高空升級(jí)平臺(tái)朝向大型被測(cè)試件的側(cè)壁上固定安裝有尖劈吸波材料。高空升降平臺(tái)是滿(mǎn)足關(guān)鍵測(cè)試設(shè)備升級(jí)的設(shè)備，可以將測(cè)試設(shè)備提升至3～18m的測(cè)試高度，滿(mǎn)足不同高度范圍的測(cè)試需求。高空升降平臺(tái)上具備隨平臺(tái)升降的供電系統(tǒng)、光纖控制系統(tǒng)，可滿(mǎn)足基礎(chǔ)測(cè)試供電和控制需求。

電場(chǎng)探頭：對(duì)發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)在空間中所產(chǎn)生的高場(chǎng)強(qiáng)電磁波信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸出至場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)器；

場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)器：接收電場(chǎng)探頭傳來(lái)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)送至控制計(jì)算機(jī)。

如圖4所示為功率放大器組成示意圖，由圖可知，大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)包括微波矩陣開(kāi)關(guān)和5臺(tái)功率放大器；其中微波矩陣開(kāi)關(guān)包括5個(gè)開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)與一臺(tái)功率放大器對(duì)應(yīng)連接；通過(guò)與不同開(kāi)關(guān)的連接，實(shí)現(xiàn)選擇不同的功率放大器。

臺(tái)功率放大器分別為：頻段為1-2.5GHz，輸出功率為300W；頻段為2.5GHz-7.5GHz，輸出功率為200W；頻段為7.5GHz-18GHz，輸出功率為100W；頻段為18-26.5GHz，輸出功率為40W和頻段為26.5-40GHz，輸出功率40W。

發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)包括多個(gè)喇叭形天線(xiàn)，喇叭形天線(xiàn)后端安裝有自動(dòng)極化轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)0～90°極化角度的選裝。發(fā)射天線(xiàn)具備位置調(diào)節(jié)功能，可實(shí)現(xiàn)水平、垂直方向的調(diào)節(jié)，確保發(fā)射天線(xiàn)中心正對(duì)被測(cè)件的待測(cè)區(qū)域。測(cè)試天線(xiàn)中心位置安裝激光測(cè)距設(shè)備，可精確獲取測(cè)試天線(xiàn)口面距被測(cè)件的距離。

發(fā)射天線(xiàn)系統(tǒng)的天線(xiàn)支架采用非金屬?gòu)?fù)合材料制作，避免金屬對(duì)天線(xiàn)性能的影響。

電場(chǎng)敏感度試驗(yàn)在屏蔽暗室中開(kāi)展，其中大功率信號(hào)模擬系統(tǒng)和發(fā)射天線(xiàn)安裝在高空升級(jí)平臺(tái)上，高空升級(jí)平臺(tái)上的設(shè)備通過(guò)光纖與屏蔽暗室外部的控制計(jì)算機(jī)連接，操作人員在屏蔽暗室外部進(jìn)行對(duì)測(cè)試流程進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試，可避免電磁輻射對(duì)人員造成的影響。

效果：

通過(guò)高空電場(chǎng)敏感度自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的研制，可解決大型被測(cè)件高空電場(chǎng)敏感度電磁兼容試驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展的難題。測(cè)試系統(tǒng)采用激光精確測(cè)距、地面校準(zhǔn)等方法提高了高空測(cè)試的精度。

本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。