[實用新型]一種強電磁環境下高功率微波信號采集系統

有效

• 申請號: 201420432420.2
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN204104064U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 曹亦兵;房金鵬;孫鈞;范菊平;張黎軍;葉虎
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: H04N7/22
• 分類號: H04N7/22;H04N7/18
• 代理公司: 國防專利服務中心 11043
• 代理人: 江亞平

技術領域

本實用新型涉及高功率微波測量技術領域，尤其涉及一種強電磁環境下高功率微波信號采集系統。

背景技術

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、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確反映高功率微波源的運行狀態，是高功率微波源的重要工作指標。實時穩定和準確地對高功率微波源輻射的電磁脈沖信號進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必須具備的一項基本功能。

傳統采集高功率微波信號的方法往往利用若干長達數十米的電纜將待測信號引入到微波暗室內，利用暗室內的示波器完成信號采集任務，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，從而影響測量結果的穩定性和可靠度。

現有技術提出了一種強電磁環境下高速信號采集及實時傳輸的方法及系統，部分解決了高功率微波脈沖快信號的實時采集問題，其系統包括本地采集部分和遠程系統；本地采集部分通過光纖與遠程系統進行連接；所述本地采集部分包括安裝在電磁屏蔽箱內的示波器、VGA-AV視頻轉換器和視頻網絡光端機發送端；示波器對待測信號進行采集，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視頻轉換器，VGA-AV視頻轉換器將模擬視頻信號轉換成AV視頻信號后輸出至視頻網絡光端機發送端，以光信號形式傳輸至遠程系統；采集的所有待測信號還通過RJ45網絡接口以數字化形式輸出至遠程系統；所述遠程系統包括視頻網絡光端機接收端和一臺含有視頻采集卡和網卡的計算機；視頻網絡光端機接收端接收到本地采集部分發送的信號后將視頻信號和網絡信號進行還原，還原的網絡信號送給計算機網卡，還原的模擬視頻信號送給視頻采集卡采集。

現有技術主要存在如下不足：一、所采用的網絡光端機工作電壓較高，需要獨立的變壓器電源供電，不利于系統集成；二、視頻信號傳輸需要通過本地的VGA-AV視頻轉換器和遠程的視頻采集卡共同完成，系統較為復雜；三、所采用的電磁屏蔽箱與外界熱交換不佳，長時間運行時發熱嚴重。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題，提供提出一種強電磁環境下高功率微波信號采集系統，具有簡化系統，使系統一體化集成和熱交換的特點。

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術方案：

一種強電磁環境下高功率微波信號采集系統包括：本地采集部分和遠程部分，本地采集部分與遠程部分通過光纖連接；遠程部分包括：微波暗室，在微波暗室內設有遠程光纖交換機、遠程計算機，遠程光纖交換機通過第一RJ45網絡接口與遠程計算機連接；本地采集部分包括：電磁屏蔽箱，在電磁屏蔽箱設有數字示波器、視頻編碼器、本地光纖交換機和濾波電源；濾波電源，用于為數字示波器供電；數字示波器通過USB接口分別為視頻編碼器和本地光纖交換機進行供電；數字示波器通過VGA視頻接口與視頻編碼器連接；數字示波器通過第二RJ45網絡接口與本地光纖交換機連接；視頻編碼器通過第三RJ45網絡接口與本地光纖交換機連接；在電磁屏蔽箱一外側壁上設有截止波導，光纖一端穿過截止波導與本地光纖交換機連接，光纖的另一端與遠程光纖交換機連接。

數字示波器對待測信號進行采集，通過VGA視頻接口將模擬視頻信號經視頻編碼器轉換為數字視頻信號，通過第三RJ45網絡接口傳輸給本地光纖交換機，并且由本地光纖交換機轉化為光信號后通過光纖傳輸到遠程部分；數字示波器通過第二RJ45網絡接口將數字化采集結果信號直接由本地光纖交換機轉化為光信號通過光纖傳輸到遠程部分；遠程光纖交換機接收到從本地光纖交換機發送過來的數字視頻信號和數字采集結果信號后將它們進行還原，還原的數字視頻信號和數字采集結果信號通過第一RJ45網絡接口發送到遠程計算機進行顯示。

本實用新型采用的視頻編碼器實現視視頻信號模數轉換，通過本地光纖交換機、遠程光纖交換機實現數字視頻信號和數字采集結果信號傳輸，且視頻編碼器、本地光纖交換機、遠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，由數字示波器直接供電，具有簡化系統，使系統一體化集成的特點；并且在屏蔽箱內壁兩側設有進氣風扇和排氣風扇，可以有效實現屏蔽箱內與外界的熱交換。

附圖說明