雷電電磁脈沖屏蔽效能測量裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷電電磁脈沖屏蔽測量領(lǐng)域，尤其設(shè)及屏蔽體的雷電電磁脈沖電場和 磁場屏蔽效能測量的測量裝置和測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電磁兼容問題在各行各業(yè)彰顯重要。雷電電磁脈沖是自 然界普遍存在的電磁脈沖，會干擾甚至破壞電子設(shè)備。因此為了抑制雷電電磁脈沖對電子 設(shè)備的影響，通常采用屏蔽措施，設(shè)置一個屏蔽裝置，對電子設(shè)備進行屏蔽，保護電子設(shè)備。 常用的屏蔽裝置包括屏蔽室、屏蔽柜和屏蔽箱。而屏蔽裝置對雷電電磁脈沖的屏蔽效能要 經(jīng)過測量才能知道其屏蔽效能是否達到設(shè)計和使用要求。
[0003] W往的脈沖電場和脈沖磁場屏蔽效能測量使用便攜式小測試系統(tǒng)進行局部測量， 與實際環(huán)境有所不同，所測得的屏蔽效能只能近似參考，并不真正代表被測的屏蔽體的屏 蔽效能，而且脈沖電場和脈沖磁場兩種屏蔽效能要分開測量，效率不高。W往的電磁脈沖模 擬器產(chǎn)生的波形基本固定，要調(diào)整波形的上升時間和寬度參數(shù)很不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供大型的雷電電磁脈沖屏蔽效能測 量裝置與方法，可對屏蔽體進行整體的雷電脈沖電場和磁場屏蔽效能進行同時測量，得到 真實可靠的測量結(jié)果，為對雷電電磁脈沖間接效應(yīng)防護提供設(shè)計依據(jù)。
[0005] 本發(fā)明的目的可W通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)；一種雷電電磁脈沖屏蔽效能測量裝 置，包括直流高壓發(fā)生器、充電開關(guān)、限流電阻、無感脈沖電容、嵌鶴開關(guān)、交直流分壓器、可 調(diào)電感、大型有界波傳輸線、可調(diào)水阻、脈沖電場光纖測量系統(tǒng)、脈沖磁場光纖測量系統(tǒng)、屏 蔽柜和示波器，其特征在于：直流高壓發(fā)生器通過充電開關(guān)和限流電阻給無感脈沖電容充 電到給定電壓后，由嵌鶴開關(guān)將電容儲存的能量通過可調(diào)電感對大型傳輸線和可調(diào)水阻放 電，產(chǎn)生雷電電磁脈沖。
[0006] 所述的限流電阻，其特征在于：限流電阻由絕緣套管內(nèi)充純凈水、兩端安裝兼作密 封用的導電連接器組成，外套磁環(huán)，抑制脈沖反擊，保護直流高壓發(fā)生器。
[0007] 所述的交直流分壓器，其特征在于：既可W對直流高電壓分壓，又可對交流高電壓 分壓，測量脈沖信號。
[0008] 所述的可調(diào)電感，其特征在于：可調(diào)電感由銅線和耐高壓的絕緣膠皮組成導體，外 套磁環(huán)，調(diào)整導體的形狀和磁環(huán)能調(diào)整其電感量。通過調(diào)整可調(diào)電感可產(chǎn)生不同上升時間 的雷電電磁脈沖，滿足不同需求。
[0009] 所述的大型有界波傳輸線，前后都有過渡段，中間是有效工作空間；前過渡段與可 調(diào)電感連接，后過渡段與可調(diào)水阻連接。
[0010] 所述的可調(diào)水阻，其特征在于：可調(diào)水阻由絕緣管、兩端的電極W及內(nèi)灌硫酸銅溶 液組成；所述的兩端的電極，其下端的電極固定密封，上端電極裝有可調(diào)電極，可上下移動 來調(diào)整電阻值的大小。通過調(diào)整可調(diào)水阻，能產(chǎn)生不同脈沖寬度的雷電電磁脈沖，滿足不同 需求。
[0011] 一種雷電電磁脈沖屏蔽效能測量方法，其特征在于，包括下列步驟： 1) 控制直流高壓發(fā)生器給脈沖電容充電，通過嵌鶴開關(guān)放電，測量傳輸線有效空間產(chǎn) 生的雷電電磁脈沖波形，如果波形參數(shù)不滿足要求，先調(diào)整可調(diào)水阻使波形的脈沖寬度滿 足要求，再調(diào)整可調(diào)電感，使波形的上升時間滿足要求. 2) 將被測的屏蔽體放于大型有界波傳輸線有效工作空間中； 3) 在被測屏蔽體外放低靈敏度的脈沖電場光纖測量系統(tǒng)和脈沖磁場光纖測量系統(tǒng)， 在被測屏蔽體內(nèi)放高靈敏度的脈沖電場光纖測量系統(tǒng)和脈沖磁場光纖測量系統(tǒng)； 4) 控制直流高壓發(fā)生器對脈沖電容充電到給定值，通過嵌鶴開關(guān)放電，產(chǎn)生雷電電磁 脈沖，測量屏蔽體內(nèi)、外的脈沖電場和磁場波形； 5) 對測到屏蔽體內(nèi)、外的脈沖電場和磁場波形數(shù)據(jù)進行數(shù)字低通濾波，求取外部脈沖 電場峰值局、磁場峰值壞，化及內(nèi)部脈沖電場峰值6、脈沖磁場峰值句，被測屏蔽體雷電電磁 脈沖電場屏蔽效能況^由式（1)計算：
【主權(quán)項】
1. 一種雷電電磁脈沖屏蔽效能測量裝置，包括直流高壓發(fā)生器、充電開關(guān)、限流電阻、 無感脈沖電容、嵌鎢開關(guān)、交直流分壓器、可調(diào)電感、大型有界波傳輸線、可調(diào)水阻、脈沖電 場光纖測量系統(tǒng)、脈沖磁場光纖測量系統(tǒng)、屏蔽柜和示波器，其特征在于：直流高壓發(fā)生器 通過充電開關(guān)和限流電阻給無感脈沖電容充電到給定電壓后，由嵌鎢開關(guān)將電容儲存的能 量通過可調(diào)電感對大型傳輸線和可調(diào)水阻放電，產(chǎn)生雷電電磁脈沖。
2. 如權(quán)利要求1所述的限流電阻，其特征在于：限流電阻由絕緣套管內(nèi)充純凈水、兩端 安裝兼作密封用的導電連接器組成，外套磁環(huán)，抑制脈沖反擊，保護直流高壓發(fā)生器。
3. 如權(quán)利要求1所述的交直流分壓器，其特征在于：既可以對直流高電壓分壓，又可對 交流高電壓分壓，測量脈沖信號。
4. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)電感，其特征在于：可調(diào)電感由銅線和耐高壓的絕緣膠皮 組成導體，外套磁環(huán)，調(diào)整導體的形狀和磁環(huán)能調(diào)整其電感量。
5. 如權(quán)利要求1所述的大型有界波傳輸線，其特征在于：前后都有過渡段，中間是有效 工作空間；前過渡段與可調(diào)電感連接，后過渡段與可調(diào)水阻連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的可調(diào)水阻，其特征在于：可調(diào)水阻由絕緣管、兩端的電極以及內(nèi) 灌硫酸銅溶液組成；所述的兩端電極，其下端電極固定密封，上端電極裝有可調(diào)電極，可上 下移動調(diào)整其電阻值的大小。
7. -種雷電電磁脈沖屏蔽效能測量方法，其特征在于，包括下列步驟： 1) 控制直流高壓發(fā)生器給脈沖電容充電，通過嵌鎢開關(guān)放電，測量傳輸線有效空間內(nèi) 產(chǎn)生的雷電電磁脈沖波形，如果波形參數(shù)不滿足要求，先調(diào)整可調(diào)水阻使波形的脈沖寬度 滿足要求，再調(diào)整可調(diào)電感，使波形的上升時間滿足要求； 2) 將被測的屏蔽體放于大型有界波傳輸線有效工作空間中； 3) 在被測屏蔽體外放低靈敏度的脈沖電場光纖測量系統(tǒng)和脈沖磁場光纖測量系統(tǒng)， 在被測屏蔽體內(nèi)放高靈敏度的脈沖電場光纖測量系統(tǒng)和脈沖磁場光纖測量系統(tǒng)； 4) 控制直流高壓發(fā)生器給脈沖電容充電到給定值后，通過嵌鎢開關(guān)放電，產(chǎn)生雷電電 磁脈沖，測量屏蔽體內(nèi)、外的脈沖電場和磁場波形； 5) 對測到的屏蔽體內(nèi)、外的脈沖電場和磁場波形數(shù)據(jù)進行數(shù)字低通濾波，求取外部脈 沖電場峰值忍、磁場峰值嘆，以及內(nèi)部脈沖電場峰值脈沖磁場峰值被測屏蔽體雷電電 磁脈沖電場屏蔽效能5?由式（1)計算：
被測屏蔽體雷電電磁脈沖磁場屏蔽效能5?由式（2)計算：
6) 調(diào)整被測屏蔽體的方向，對其每個正交方向的屏蔽能都多次測量，并做好記錄； 7) 對每個方向的多次測量的屏蔽效能數(shù)值，去掉最大值和最小值，取其余值的平均 值作為該方向的屏蔽效能，最后取各個方向的屏蔽效能的最小值作為被測屏蔽體的屏蔽效 能。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雷電電磁脈沖屏蔽效能測量裝置與方法，包括直流高壓發(fā)生器、充電開關(guān)、限流電阻、無感脈沖電容、嵌鎢開關(guān)、交直流分壓器、可調(diào)電感、大型傳輸線、可調(diào)水阻、脈沖電場光纖測量系統(tǒng)、脈沖磁場光纖測量系統(tǒng)、屏蔽柜和示波器，其特征在于：直流高壓發(fā)生器通過充電開關(guān)和限流電阻給無感脈沖電容充電到給定電壓后，由嵌鎢開關(guān)將電容儲存的能量通過可調(diào)電感對大型傳輸線和可調(diào)水阻放電，產(chǎn)生雷電電磁脈沖，被測屏蔽體置于傳輸線內(nèi)，同時測量屏蔽體內(nèi)外的脈沖電磁場，計算其屏蔽效能。能比較真實地同時測量屏蔽體對各種雷電電磁脈沖電場和磁場的屏蔽效能。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN104865468
【申請?zhí)枴緾N201510248935
【發(fā)明人】李炎新, 高成, 陳海林, 石立華, 么梅利, 孫晨鳴, 裴高飛
【申請人】中國人民解放軍理工大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月15日