一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)，包括：本地采集部分和遠(yuǎn)程部分。本地采集部分與遠(yuǎn)程部分通過光纖連接，遠(yuǎn)程部分包括：微波暗室，在微波暗室內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程光纖交換機、遠(yuǎn)程計算機，本地采集部分包括：電磁屏蔽箱，在電磁屏蔽箱設(shè)有數(shù)字示波器、視頻編碼器、本地光纖交換機和濾波電源。采用本實用新型的技術(shù)方案，具有簡化系統(tǒng)，使系統(tǒng)一體化集成的特點。
【專利說明】—種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高功率微波測量【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]高功率微波通常是指功率大于100MW，頻率在0.3GHz到300GHz之間的電磁波。高功率微波在高能雷達(dá)、等離子體加熱粒子射頻加速以及未來空間能源利用方面有著廣泛的利用前景。高功率微波源是產(chǎn)生高功率微波的主要裝置，由于高功率微波源是一種強電磁輻射源，其在運行過程中會產(chǎn)生功率極高的高速電磁脈沖信號，高速電磁脈沖信號可以準(zhǔn)確反映高功率微波源的運行狀態(tài)，是高功率微波源的重要工作指標(biāo)。實時穩(wěn)定和準(zhǔn)確地對高功率微波源輻射的電磁脈沖信號進(jìn)行采集是確定高功率微波源是否正常工作的重要手段，也是高功率微波測量系統(tǒng)必須具備的一項基本功能。
[0003]傳統(tǒng)采集高功率微波信號的方法往往利用若干長達(dá)數(shù)十米的電纜將待測信號引入到微波暗室內(nèi)，利用暗室內(nèi)的示波器完成信號采集任務(wù)，這一方面限制了微波暗室與高功率微波源之間的距離(距離越大，用于傳輸信號的電纜越長)，另一方面也可能在電信號傳輸過程中引入新的干擾，從而影響測量結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠度。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)提出了一種強電磁環(huán)境下高速信號采集及實時傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)，部分解決了高功率微波脈沖快信號的實時采集問題，其系統(tǒng)包括本地采集部分和遠(yuǎn)程系統(tǒng)；本地采集部分通過光纖與遠(yuǎn)程系統(tǒng)進(jìn)行連接；所述本地采集部分包括安裝在電磁屏蔽箱內(nèi)的示波器、VGA-AV視頻轉(zhuǎn)換器和視頻網(wǎng)絡(luò)光端機發(fā)送端；示波器對待測信號進(jìn)行采集，采集的所有待測信號通過VGA視頻接口以模擬視頻信號輸出至VGA-AV視頻轉(zhuǎn)換器，VGA-AV視頻轉(zhuǎn)換器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成AV視頻信號后輸出至視頻網(wǎng)絡(luò)光端機發(fā)送端，以光信號形式傳輸至遠(yuǎn)程系統(tǒng)；采集的所有待測信號還通過RJ45網(wǎng)絡(luò)接口以數(shù)字化形式輸出至遠(yuǎn)程系統(tǒng)；所述遠(yuǎn)程系統(tǒng)包括視頻網(wǎng)絡(luò)光端機接收端和一臺含有視頻采集卡和網(wǎng)卡的計算機；視頻網(wǎng)絡(luò)光端機接收端接收到本地采集部分發(fā)送的信號后將視頻信號和網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行還原，還原的網(wǎng)絡(luò)信號送給計算機網(wǎng)卡，還原的模擬視頻信號送給視頻采集卡采集。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)主要存在如下不足:一、所采用的網(wǎng)絡(luò)光端機工作電壓較高，需要獨立的變壓器電源供電，不利于系統(tǒng)集成；二、視頻信號傳輸需要通過本地的VGA-AV視頻轉(zhuǎn)換器和遠(yuǎn)程的視頻采集卡共同完成，系統(tǒng)較為復(fù)雜；三、所采用的電磁屏蔽箱與外界熱交換不佳，長時間運行時發(fā)熱嚴(yán)重。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題，提供提出一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)，具有簡化系統(tǒng)，使系統(tǒng)一體化集成和熱交換的特點。
[0007]為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0008]一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)包括:本地采集部分和遠(yuǎn)程部分，本地采集部分與遠(yuǎn)程部分通過光纖連接；遠(yuǎn)程部分包括:微波暗室，在微波暗室內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程光纖交換機、遠(yuǎn)程計算機，遠(yuǎn)程光纖交換機通過第一 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與遠(yuǎn)程計算機連接；本地采集部分包括:電磁屏蔽箱，在電磁屏蔽箱設(shè)有數(shù)字示波器、視頻編碼器、本地光纖交換機和濾波電源；濾波電源，用于為數(shù)字示波器供電；數(shù)字示波器通過USB接口分別為視頻編碼器和本地光纖交換機進(jìn)行供電；數(shù)字示波器通過VGA視頻接口與視頻編碼器連接；數(shù)字示波器通過第二 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與本地光纖交換機連接；視頻編碼器通過第三RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與本地光纖交換機連接；在電磁屏蔽箱一外側(cè)壁上設(shè)有截止波導(dǎo)，光纖一端穿過截止波導(dǎo)與本地光纖交換機連接，光纖的另一端與遠(yuǎn)程光纖交換機連接。
[0009]數(shù)字示波器對待測信號進(jìn)行采集，通過VGA視頻接口將模擬視頻信號經(jīng)視頻編碼器轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號，通過第三RJ45網(wǎng)絡(luò)接口傳輸給本地光纖交換機，并且由本地光纖交換機轉(zhuǎn)化為光信號后通過光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程部分；數(shù)字示波器通過第二 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)字化采集結(jié)果信號直接由本地光纖交換機轉(zhuǎn)化為光信號通過光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程部分；遠(yuǎn)程光纖交換機接收到從本地光纖交換機發(fā)送過來的數(shù)字視頻信號和數(shù)字采集結(jié)果信號后將它們進(jìn)行還原，還原的數(shù)字視頻信號和數(shù)字采集結(jié)果信號通過第一 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到遠(yuǎn)程計算機進(jìn)行顯示。
[0010]本實用新型采用的視頻編碼器實現(xiàn)視視頻信號模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過本地光纖交換機、遠(yuǎn)程光纖交換機實現(xiàn)數(shù)字視頻信號和數(shù)字采集結(jié)果信號傳輸，且視頻編碼器、本地光纖交換機、遠(yuǎn)程光纖交換機均為功耗較小的部件，其工作電壓為5V，功耗小于10W，由數(shù)字示波器直接供電，具有簡化系統(tǒng)，使系統(tǒng)一體化集成的特點；并且在屏蔽箱內(nèi)壁兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇，可以有效實現(xiàn)屏蔽箱內(nèi)與外界的熱交換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本實用新型提供一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)，包括:本地采集部分和遠(yuǎn)程部分，本地采集部分與遠(yuǎn)程部分通過光纖連接。
[0013]遠(yuǎn)程部分包括:微波暗室，在微波暗室內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程光纖交換機、遠(yuǎn)程計算機，遠(yuǎn)程光纖交換機通過第一 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與遠(yuǎn)程計算機連接。
[0014]本地采集部分包括:電磁屏蔽箱，在電磁屏蔽箱設(shè)有數(shù)字示波器、視頻編碼器、本地光纖交換機和濾波電源。
[0015]濾波電源，用于為數(shù)字示波器供電。
[0016]數(shù)字示波器通過USB接口分別為視頻編碼器和本地光纖交換機進(jìn)行供電；數(shù)字示波器通過VGA視頻接口與視頻編碼器連接；數(shù)字示波器通過第二 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與本地光纖交換機連接；視頻編碼器通過第三RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與本地光纖交換機連接。
[0017]遠(yuǎn)程光纖交換機、本地光纖交換機均具有光電一電光轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)絡(luò)信號實時傳輸功能，用于視頻信號、以太網(wǎng)信號傳輸。
[0018]電磁屏蔽箱，適用于10kW/cm2以上的強電磁環(huán)境,用于避免強電磁環(huán)境對本地米集部分的干擾。
[0019]在屏蔽箱內(nèi)壁兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇，可以有效實現(xiàn)屏蔽箱內(nèi)與外界的熱交換。
[0020]在電磁屏蔽箱一外側(cè)壁上設(shè)有截止波導(dǎo)，光纖一端穿過截止波導(dǎo)與本地光纖交換機連接，光纖的另一端與遠(yuǎn)程光纖交換機連接。
[0021]視頻編碼器、本地光纖交換機和遠(yuǎn)程光纖交換機的工作電壓為5V，功耗小于10W。
[0022]本地采集部分的工作流程如下:數(shù)字示波器對待測信號進(jìn)行采集，通過VGA視頻接口將模擬視頻信號經(jīng)視頻編碼器轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號，通過第三RJ45網(wǎng)絡(luò)接口傳輸給本地光纖交換機，并且由本地光纖交換機轉(zhuǎn)化為光信號后通過光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程部分；數(shù)字示波器通過第二 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)字化采集結(jié)果信號直接由本地光纖交換機轉(zhuǎn)化為光信號通過光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程部分。
[0023]遠(yuǎn)程部分工作流程如下:遠(yuǎn)程光纖交換機接收到從本地光纖交換機發(fā)送過來的數(shù)字視頻信號和數(shù)字采集結(jié)果信號后將它們進(jìn)行還原，還原的數(shù)字視頻信號和數(shù)字采集結(jié)果信號通過第一 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到遠(yuǎn)程計算機進(jìn)行顯示。
[0024]說明書中描述的只是該實用新型的【具體實施方式】，雖然結(jié)合附圖描述了本實用新型的實施方式，但是本領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)，其特征在于，包括:本地采集部分和遠(yuǎn)程部分，本地采集部分與遠(yuǎn)程部分通過光纖連接；遠(yuǎn)程部分包括:微波暗室，在微波暗室內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程光纖交換機、遠(yuǎn)程計算機，遠(yuǎn)程光纖交換機通過第一 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與遠(yuǎn)程計算機連接；本地采集部分包括:電磁屏蔽箱，在電磁屏蔽箱設(shè)有數(shù)字示波器、視頻編碼器、本地光纖交換機和濾波電源；濾波電源，用于為數(shù)字示波器供電；數(shù)字示波器通過USB接口分別為視頻編碼器和本地光纖交換機進(jìn)行供電；數(shù)字示波器通過VGA視頻接口與視頻編碼器連接；數(shù)字示波器通過第二 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與本地光纖交換機連接；視頻編碼器通過第三RJ45網(wǎng)絡(luò)接口與本地光纖交換機連接；在電磁屏蔽箱一外側(cè)壁上設(shè)有截止波導(dǎo)，光纖一端穿過截止波導(dǎo)與本地光纖交換機連接，光纖的另一端與遠(yuǎn)程光纖交換機連接；數(shù)字示波器對待測信號進(jìn)行采集，通過VGA視頻接口將模擬視頻信號經(jīng)視頻編碼器轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號，通過第三RJ45網(wǎng)絡(luò)接口傳輸給本地光纖交換機，并且由本地光纖交換機轉(zhuǎn)化為光信號后通過光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程部分；數(shù)字示波器通過第二 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)字化采集結(jié)果信號直接由本地光纖交換機轉(zhuǎn)化為光信號通過光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)程部分；遠(yuǎn)程光纖交換機接收到從本地光纖交換機發(fā)送過來的數(shù)字視頻信號和數(shù)字采集結(jié)果信號后將它們進(jìn)行還原，還原的數(shù)字視頻信號和數(shù)字采集結(jié)果信號通過第一 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到遠(yuǎn)程計算機進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的一種強電磁環(huán)境下高功率微波信號采集系統(tǒng)，其特征在于，在屏蔽箱內(nèi)壁兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣風(fēng)扇和排氣風(fēng)扇。
【文檔編號】H04N7/18GK204104064SQ201420432420
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】曹亦兵, 房金鵬, 孫鈞, 范菊平, 張黎軍, 葉虎 申請人:西北核技術(shù)研究所