[發(fā)明專利]機(jī)載天線雷擊測(cè)試系統(tǒng)與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410146339.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103954858A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙忠義;張德強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R1/24
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 楊乃力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線雷擊測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)載天線雷擊測(cè)試系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

閃電是放電路徑長(zhǎng)度為千米計(jì)的瞬時(shí)大電流放電。當(dāng)大氣中某些部分的電荷及相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大到足以使空氣擊穿時(shí)便產(chǎn)生閃電。閃電可以發(fā)生在云內(nèi)、云間、云地間或云與云周圍空氣之間。自然界發(fā)生的雷電放電電流最高可達(dá)200kA以上，如果飛機(jī)在雷暴云中飛行正好被雷電擊中，會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果。飛機(jī)上的天線一般都是伸出機(jī)身外面，很容易被雷電擊中。為了研究飛機(jī)天線被雷電擊中后的雷電效應(yīng)，有必要用雷電模擬器進(jìn)行雷擊試驗(yàn)，對(duì)其效應(yīng)進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，為飛機(jī)的天線防雷設(shè)計(jì)提供重要的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的飛機(jī)天線雷電效應(yīng)的測(cè)試方法，往往采用電纜連接，強(qiáng)大的雷擊電流會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，甚至還有可能損壞測(cè)量系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試中所存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：包括雷擊電流發(fā)生器，脈沖電壓電流測(cè)量裝置，飛弧放電棒，受試天線，鋁板制試驗(yàn)箱體，屏蔽柜，光纜傳輸系統(tǒng)，所述鋁板制試驗(yàn)箱體內(nèi)裝有模擬接受機(jī)，所述屏蔽柜內(nèi)裝有光接收機(jī)，示波器，所述光接收機(jī)與所述示波器相連，所述雷擊電流發(fā)生器與飛弧放電棒連接，所述飛弧放電棒通過(guò)銅導(dǎo)線與受試天線連接，所述受試天線置于鋁板制試驗(yàn)箱體上，所述受試天線的芯線通過(guò)同軸電纜與所述模擬接受機(jī)相連，所述模擬接收機(jī)與大地相連，所述脈沖電壓電流測(cè)量裝置用于測(cè)量所述受試天線和模擬接收機(jī)的輸入、輸出脈沖電壓、電流信號(hào)并通過(guò)所述光纜傳輸系統(tǒng)將所述信號(hào)傳輸?shù)剿龉饨邮諜C(jī)中。

所述的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述雷擊電流發(fā)生器包括高壓變壓器，自耦變壓器，高壓硅堆，限流電阻，儲(chǔ)能電容，氣動(dòng)控制裝置，氣體開(kāi)關(guān)，調(diào)波電阻，所述自耦變壓器與高壓變壓器連接，所述高壓變壓器依次連有高壓硅堆、限流電阻，所述限流電阻還分別與儲(chǔ)能電容、氣體開(kāi)關(guān)連接，所述氣體開(kāi)關(guān)還與調(diào)撥電阻連接，所述氣體開(kāi)關(guān)還連有氣動(dòng)控制裝置；所述自耦變壓器將工頻電源電壓從0逐漸升高，控制所述高壓變壓器進(jìn)一步將電壓升至100KV以上，經(jīng)過(guò)所述高壓硅堆和限流電阻給所述儲(chǔ)能電容充電，當(dāng)電壓充到預(yù)定值時(shí)，由所述氣動(dòng)控制裝置控制所述氣體開(kāi)關(guān)放氣，所述儲(chǔ)能電容的電荷經(jīng)所述氣體開(kāi)關(guān)和調(diào)波電阻向所述受試電線放電。

所述的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)波電阻由硫酸銅水溶液構(gòu)成。

所述的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述飛弧放電棒包括不銹鋼圓棒和尼龍球，所述不銹鋼圓棒與尼龍球連接，所述不銹鋼圓棒與尼龍球連接處通過(guò)銅導(dǎo)線與所述受試天線連接，所述銅導(dǎo)線為直徑不大于0.1mm的纖細(xì)銅導(dǎo)線。

所述的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：還包括面板，所述面板置于所述鋁板制試驗(yàn)箱體上，所述受試天線通過(guò)所述面板與所述鋁板制試驗(yàn)箱體相連。

所述的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述脈沖電壓電流測(cè)量裝置包括具有水阻分壓器，第一光發(fā)射機(jī)用于測(cè)量所述受試天線電壓的第一脈沖電壓電流測(cè)量裝置，具有第一羅氏線圈，第二光發(fā)射機(jī)用于測(cè)量所述受試天線電流的第二脈沖電壓電流測(cè)量裝置，具有第二羅氏線圈，第三光發(fā)射機(jī)用于測(cè)量所述模擬接收機(jī)共模電流的第三脈沖電壓電流測(cè)量裝置。

所述的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述模擬接收機(jī)內(nèi)裝有負(fù)載。

所述的機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述脈沖電壓電流測(cè)量裝置包括具有高壓探頭，第四光發(fā)射機(jī)用于測(cè)量所述負(fù)載電壓的第四脈沖電壓電流測(cè)量裝置。

所述的機(jī)載天線雷電測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：還包括所述光纜傳輸系統(tǒng)，所述光纜傳輸系統(tǒng)包括光纜、光纖波導(dǎo)管，所述光纜通過(guò)所述光纖波導(dǎo)管穿出或穿入所述鋁板制試驗(yàn)箱體和屏蔽柜，與所述光接收機(jī)相連，所述屏蔽柜裝有電源濾波器并與大地相連。

機(jī)載天線雷電效應(yīng)測(cè)試方法，其特征在于：包括上述的機(jī)載天線雷電測(cè)試系統(tǒng)，還包括網(wǎng)絡(luò)分析儀，具體包括以下步驟,

（1）在對(duì)受試天線進(jìn)行試驗(yàn)之前，用一根材料特性與受試天線相近的導(dǎo)電條替代受試天線，對(duì)機(jī)載天線雷電測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行，確定示波器輸出波形符合試驗(yàn)要求，并預(yù)估測(cè)試電流的等級(jí)，如果波形不符合要求，通過(guò)調(diào)整調(diào)波電阻的硫酸銅溶液濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到符合要求。

（2）用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量受試天線的駐波比，記錄駐波比后取下導(dǎo)電條換上受試天線。