[發明專利]用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統

有效

• 申請號: 201710504655.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107356822B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 謝彥召;孔旭
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G01R19/25
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 劉振

本發明提出了一種用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統，包括硬件系統和數據處理終端，所述的硬件系統包括多只傳感器、傳輸電纜和信號采集存儲處理單元，傳感器獲取的電磁脈沖的電流信號經過傳輸電纜傳輸至信號采集存儲處理單元，并由數據處理終端對采集得到的電磁脈沖信號進行處理計算，獲得n個電氣端口上耦合電流信號的1、2和∞超范數，對效應物的電磁脈沖輻射強度進行評價，這種評估方案將電氣端口電磁輻照下可能的損壞效應均進行了包括，具有全面、安全、可靠的特點。

技術領域

本發明屬于電磁脈沖測量與效應技術領域，涉及一種用于電磁脈沖對效應物的有效作用強度進行測量和評價的高速多通道電磁脈沖探測系統,

背景技術

高功率電磁脈沖可對各種電子化系統產生干擾或毀傷效應，因此許多學者致力于研究電磁脈沖對效應物的作用機理和規律，以滿足電磁防護或效應評估的需要。

電磁脈沖可以對網線端口等多導體線纜的電氣端口產生毀傷效應，目前在電磁脈沖對多導體線纜電氣端口的注入效應評估試驗中，對端口上耦合電流信號的測量主要有兩種方法，一種是測多導體線纜上的共模電流，一種是測其中一根線纜上的對地電流。而且通常僅采用所測電流的幅值，來定量表征注入電磁脈沖的強度。

實際上，對于含有多根線纜的電氣端口，可能共模電流很小，但線與線間的差模電流很大，仍然可以造成多端口的毀傷效應；僅監測某一根線纜上的電流也存在同樣的問題，可能選擇監測的信號很小，但多端口由于其它線纜上耦合電流的作用而發生毀傷效應。故僅測量多端口上共模電流或某一根線纜上耦合電流的評估方法，不能全面反應多導體線纜端口上電磁脈沖注入效應的物理本質。另一方面，可能耦合電流的幅值很小，但積分能量特別大，仍然可以造成多端口的損傷；或者電流的前沿變化率特別大，可以對端口內部的電感性器件產生毀傷效應。所以，僅用耦合電流的幅值無法對效應物的電磁脈沖注入強度進行評估。

此外，電磁脈沖測量試驗中，往往需要對密閉腔體內耦合的電磁脈沖信號進行測量，而目前的測量方法往往需要利用同軸線纜或光纖將傳感器測得的端口上的電磁脈沖信號傳到遠端的示波器或光接收機中，這樣就無法適用于密閉腔體內耦合電磁脈沖信號的測量。

發明內容

本發明的目的是提供一種多通道電磁脈沖范數探測器，解決了密閉腔體中耦合信號的測量問題，同時解決了多導體線纜端口上耦合信號的測量問題，并實現了電磁脈沖多端口的效應評估。

本發明的技術方案如下：

用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統，包括硬件系統和數據處理終端，所述的硬件系統包括多只傳感器、傳輸電纜和信號采集存儲處理單元，傳感器獲取的電磁脈沖的電流信號經過傳輸電纜傳輸至信號采集存儲處理單元，并由數據處理終端對采集得到的電磁脈沖信號進行處理計算，獲得n個電氣端口上耦合電流信號的1、2和∞超范數，對效應物的電磁脈沖輻射強度進行評價。

上述用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統中，信號采集存儲處理單元包括多只AD轉換單元、FPGA信號采集控制單元、USB通信單元和時鐘單元，所述的FPGA信號采集控制單元控制時鐘單元同步產生多路時鐘信號，驅動對應的AD轉換單元使其進行同步采集，并將采集的數據存儲在FPGA信號采集控制單元的存儲單元內，并由USB通信單元在測試完畢后將數據傳輸至數據處理終端進行數據處理計算。

上述用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統中，每只傳感器與AD轉換單元之間的傳輸電纜的長度和阻抗均一致。

上述用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統中，傳感器為電流環。

上述用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統中，硬件系統密封設置在電磁屏蔽盒內，并在電磁屏蔽盒內采用電池供電。

上述用于電磁脈沖多端口效應評估的多通道探測系統中，硬件系統用于密閉腔體內的電磁脈沖效應試驗測量。