[發(fā)明專利]電場變化測量裝置與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611224023.6
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106645994B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 邱實;汪濤;石立華;李炎新
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12;G01R23/167
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳書華

1.一種電場變化測量裝置，其特征在于，該裝置包括戶外傳感部分、傳輸線以及室內信號采集和處理部分；

所述戶外傳感部分用于感應外部電場信號，其具有等效電容為C_a；

所述傳輸線用于連接戶外傳感部分及室內信號采集和處理部分；

所述室內信號采集和處理部分，包括數字化儀和濾波器，通過對傳輸線接入的信號直接采集和濾波處理，獲得最終的電場變化數字信號；

其中，所述濾波器采用下述方法設計：

S1：根據傳輸線的長度l、特征阻抗Z₀、波速v_p和數字化儀的輸入阻抗Z_L確定整個測量裝置對于頻率f的幅頻響應|H(f)|，如式(1)；

其中：

S2：數值求解式(1)的極大值，得到測量裝置關心頻段內的N個諧振頻率點fc_i和諧振點相對振幅20lg|H(fc_i)/Hc|dB，其中i＝1,2,…,N，Hc為裝置在測量帶寬內的平坦幅度響應；

S3：設計所述濾波器為低通或帶阻濾波器，使得系統(tǒng)函數在各諧振頻率點fc_i(i＝1,2,…,N)為阻帶，且阻帶衰減20lg|H(fc_i)/Hc|dB以上；若采用模擬濾波器，還要求濾波器的輸入阻抗與傳輸線特征阻抗Z₀相同。

2.根據權利要求1所述的電場變化測量裝置，其特征在于，其特征在于，所述數字化儀輸入阻抗配置為高阻，內部包含抗混疊濾波器，數字化儀的輸入電阻R、輸入電容C₁和傳輸線的等效電容C₂構成電場測量的積分時間常數τ，且滿足τ＝R×(C₁+C₂)。

3.根據權利要求1-2任意一項所述的電場變化測量裝置，其特征在于，所述濾波器是模擬濾波器，并且所述戶外傳感部分感應的信號直接通過傳輸線連接到室內的該模擬濾波器，信號經過該模擬濾波器后連接到所述數字化儀進行采樣，最終得到雷電電場變化的數字信號。

4.根據權利要求1-2任意一項所述的電場變化測量裝置，其特征在于，所述濾波器是數字濾波器，并且所述戶外傳感部分感應的信號直接通過傳輸線連接到室內的數字化儀進行采樣，獲得的數字信號經過該數字濾波器處理，得到最終的雷電電場變化的數字信號。

5.根據權利要求1-2任意一項所述的電場變化測量裝置，其特征在于，所述戶外傳感部分采用容性電小尺寸天線，并且沒有電路，無需供電。

6.根據權利要求5所述的電場變化測量裝置，其特征在于，所述天線是平板天線或鞭狀天線。