[發(fā)明專利]一種電磁分析儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810070216.3
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN107991540A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 馬振洋;于新海;史春蕾;閻芳;白會新
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11589
• 代理人: 王闖

技術領域

本發(fā)明涉及電磁分析領域，尤其涉及一種電磁分析儀。

背景技術

自然界中在一些情況下，會產(chǎn)生一種持續(xù)時間短、頻譜高并且能量大的放電現(xiàn)象，例如雷雨天氣中出現(xiàn)的閃電。當上述放電現(xiàn)象發(fā)生在導體附近時，極易發(fā)生電涌現(xiàn)象。例如，在雷雨天氣，飛機飛行過程中，與云層接觸，當云層攜帶較強的電荷時，就極易放電，出現(xiàn)閃電，從而對飛機的飛行安全造成影響。

閃電對飛機的影響分為兩種情況，一種是直接效應，閃電的強電壓以及強電流直接毀壞飛機的機載設備、電子元器件(尤其是半導體器件)，甚至燒毀電纜；另一種是間接效應，由于閃電在極短的時間內(nèi)發(fā)生，放電時間短，進而產(chǎn)生電磁輻射，形成電磁脈沖。電磁脈沖對機載設備、電子器件、電線電纜形成干擾，影響飛機的正常工作。相比而言，閃電間接效應更為復雜，分析更為困難。為了檢測飛機或其他具有電子元器件的設備在上述放電現(xiàn)象，例如閃電發(fā)生時的適應性或抵抗能力，需要測試在上述放電現(xiàn)象發(fā)生時，具有電子元器件的設備中多束電纜的電磁兼容性。另外，為了提高具有電子元器件的設備在上述放電現(xiàn)象發(fā)生時的適應性或抵抗能力，需要對上述放電現(xiàn)象發(fā)生時，放電電流的時域和頻域進行分析。

在傳統(tǒng)的測試分析領域中，如果要觀察和分析時域信號的細節(jié)，需要借助高速的示波器，高速的示波器價格不菲。如果想要觀察和分析頻域信號的細節(jié)，需要借助頻譜分析儀，頻譜分析儀的價格與很高。如果想要觀察和分析多束電纜的電磁兼容的細節(jié)，需要借助標量網(wǎng)絡分析儀，其價格也難以接受。如果需要同時檢測分析多束電纜的電磁兼容、時域信號以及頻域信號，則需要上述三臺儀器，成本更高。因此需要一種技術方案，在上述放電現(xiàn)象發(fā)生時，能夠利用一臺儀器檢測分析多束電纜的電磁兼容、時域信號以及頻域信號，降低檢測成本。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明要解決的技術問題是如何在短時間、高能量放電現(xiàn)象發(fā)生時，能夠利用一臺儀器檢測分析多束電纜的電磁兼容、時域信號以及頻域信號，降低檢測成本。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種電磁分析儀，所述電磁分析儀包括處理器、與所述處理器連接的第一信號采集部以及與所述處理器連接的第二信號采集部；所述第一信號采集部將采集N束電纜對應的功率電平傳送給所述處理器，所述處理器分析所述功率電平得到所述多束電纜的電磁兼容性；所述第二信號采集部將采集的待檢測信號傳送給所述處理器，所述處理器對所述待檢測信號進行時域分析和頻域分析；

所述第一信息采集部包括晶振發(fā)生器、鎖相環(huán)、頻率合成器、第一衰減器、功分器、N個第一耦合器、N個第二耦合器、N個第一檢波器、N個第二檢波器、N個第三檢波器、N個第四檢波器、第一通道開關、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及N個電阻；所述晶振發(fā)生器的晶振信號輸出端與所述鎖相環(huán)的信號輸入端連接，所述鎖相環(huán)的信號輸出端與頻率合成器的信號輸入端連接，所述頻率合成器的信號輸出端與所述第一衰減器的信號輸入端連接，所述第一衰減器的信號輸出端與所述功分器的信號輸入端連接，所述功分器的N個信號輸出端分別通過一個所述第一耦合器連接一束電纜，N束電纜輸出的信號分別通過一個所述第二耦合器連接一個電阻的一端，所述N個電阻的另一端均接地；每個所述第一耦合器均連接一個所述第一檢波器和一個所述第二檢波器，其中所述第一檢波器檢測功分器輸入對應的耦合器的正向輸入信號，得到對應的耦合器的正向輸入信號的功率電平，第二檢波器檢測電纜輸入對應的耦合器反向回波信號，得到對應的耦合器的反向回波信號的功率電平；每個所述第二耦合器均連接一個所述第三檢波器和一個所述第四檢波器，其中第三檢波器檢測電纜輸入對應的耦合器的正向輸入信號，得到對應的耦合器的正向輸入信號的功率電平，第四檢波器檢測電阻輸入對應的耦合器反向回波信號，得到對應的耦合器的反向回波信號的功率電平；所述N個第一檢波器、N個第二檢波器、N個第三檢波器以及N個第四檢波器的信號輸出端均與所述第一通道開關連接，所述第一通道開關與所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號輸入端連接，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與所述處理器連接。

進一步地，所述晶振發(fā)生器用于產(chǎn)生預定頻率的晶振，并傳輸給所述鎖相環(huán)；

所述鎖相環(huán)用于將輸入的晶振進行倍頻處理，得到預定頻率的參考信號，并將所述參考信號傳輸給所述頻率合成器；

所述頻率合成器用于在所述參考信號的激勵下生成預定帶寬的掃描信號，并將所述掃描信號傳輸給所述第一衰減器；

所述第一衰減器用于將所述掃描信號調(diào)制為具有第一預定功率的掃描信號，并將所述具有第一預定功率的掃描信號傳輸給所述功分器；