[發明專利]三棱錐形三維脈沖電場測量裝置與方法

有效

• 申請號: 201510427657.0
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN105067897B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 李俊杰;李炎新
• 申請（專利權）人: 李俊杰
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三棱錐形三維脈沖電場測量裝置，包括平板天線和調理電路一體化的三塊等腰直角三角形的多層PCB電路板、激光供能模塊、電光轉換模塊、等邊三角形的底板和全介質光纜；其特征在于，三塊等腰直角三角形的多層PCB電路板相互正交成直角錐狀，并且與等邊三角形底板構成一個三棱錐形的四面體；所述的多層PCB電路板，其特征在于，平板天線和調理電路制作到同一塊4層PCB電路板上，在最外一層銅層直接刻蝕出平板天線；第二層銅層為地層，起屏蔽作用；第三層銅層為布線層；第四層銅層為元件層，用于安裝貼片電子元器件。

2.根據權利要求1所述的三棱錐形三維脈沖電場測量裝置，其特征是，PCB制板時，在其TopSolder層邊沿留出一條上錫且接地的線條，四面體組裝時，由細長的薄銅條將接縫用錫焊接起來，使整個測量裝置構成一個完整的屏蔽體。

3.根據權利要求1所述的三棱錐形三維脈沖電場測量裝置，其特征是，所述的調理電路，平板天線直接與調理電路的高速運算放大器的反相輸入端連接，高速運算放大器的同相輸入端接地，形成低阻抗輸入；高速運算放大器反饋支路不接積分電容時，測量脈沖電場的變化率，接積分電容時還原被測脈沖電場的時域波形。

4.根據權利要求1所述的三棱錐形三維脈沖電場測量裝置，其特征是，所述的電光轉換模塊將調理電路輸出的電場信號轉換成光信號由光纜輸出。

5.根據權利要求1所述的三棱錐形三維脈沖電場測量裝置，其特征是，所述的激光供能模塊，將光纜送來的激光能量轉換成電能，給調理電路和電光模塊提供電能。

6.根據權利要求1所述的三棱錐形三維脈沖電場測量裝置，其特征是，所述的全介質光纜，包括傳輸供能激光的光纜和傳輸測量信號的光纜，不含金屬加強筋，從測量裝置的底板穿過。

7.一種用權利要求1所述的三棱錐形三維脈沖電場測量裝置測量脈沖電場的方法包括：

(1)用有界波模擬器對三棱錐形三維脈沖電場測量裝置的每一塊正交平板天線進行標定；被標定的那一塊平板天線水平放到有界波模擬器的工作空間中，由有界波模擬器產生的脈沖電場峰值和天線的輸出電壓峰值，分別算出三塊平板天線的電場測量靈敏系數k₁，k₂，k₃；

(2)測量時將測量裝置按給定的位置放置，使測量裝置的底面與xoy水平面平行，第1塊平板天線的底線與x軸平行；

(3)由三棱錐的三塊平板天線測量脈沖電場的輸出電壓分別除以對應的平板天線的電場測量靈敏系數k₁，k₂，k₃，得到平板天線法向上的電場E₁、E₂和E₃；

(4)由下面三個公式

Ez=-E1+E2+E33]]>

Ey=E1-E2-E3-Ez/322/3]]>

Ex=E3-E22]]>

分別計算出三維直角坐標軸方向上的正交電場分量E_x、E_y和E_z。