[发明专利]检测电磁场事件的装置和方法

说明书

本发明公开了被配置为检测电磁场事件的方法和装置。一种装置包括天线以及与天线电连接的电路。电路包括经由直流隔离电路与所述天线可通信地连接的电子单元以及补偿天线的差分频率响应的均衡器。该电路还包括与均衡器电连接的对数放大器，并且被配置为基于在天线接收的信号生成一系列的信号。该电路还包括峰值检测器，用于从均衡器接收信号，并且被配置为捕获所述信号的峰值。电磁场事件至少部分地基于峰值信号值检测。

本申请于2010年10月18日提交，作为以美国公司Emprimus公司的名义提交的PCT国际专利申请，美国公司Emprimus公司被指定为除了美国之外的所有国家的申请人，以及美国公民Davis Jackson、Greg Fuchs、Frederick R.Faxvog和Terrence R.Noe被指定为仅仅美国的申请人，并且要求2009年10月16日提交的美国临时专利申请No.61/252,540以及2010年1月4日提交的美国临时专利申请No.61/292,118的优先权，上述临时专利申请的公开内容通过全文引用并入本文中。

技术领域

本公开涉及电磁场的检测。更为具体地，本公开涉及用于电磁场检测的系统和方法。

背景技术

暴露于电磁场中可以对电子装置产生干扰或损害，从而造成该装置功能失常或者使得它处于无法操作状态。在敏感的计算系统数据的情况下，这尤其是一种风险，在强电磁脉冲或蓄意电磁干扰事件(EMP/IEMI)的情况下，该数据可能被破坏或丢失。

EMP/IEMI事件通常采用两种形式中之一。第一，强场事件对应于短持续时间的高电压事件(例如，高达且超过每米100千伏)，并且通常具有(例如，1MHz到10GHz频率范围内的)短窄带脉冲或分布式信号的形式。这些类型的事件通常在装置内生成高电压差，从而导致大感应电流并且烧坏电气组件。第二，弱场事件(例如，每米0.01伏到10伏的范围内的事件)是低于强场损害环境但是在某些应用中仍然受关注的变化电磁环境的指示。

现有的电磁系统使用电气天线来检测强场事件或弱场事件的存在性。例如，可以使用电偶极子天线、D点检测器或电光检测器。电偶极子天线通常使用Schottky型二极管检测器系统进行操作，该检测器系统基于天线处的所感应的电压直接接收信号。D点检测器测量电位移随时间的变化率，并且通过在一定量的时间内对电场随时间的变化率进行积分，推导出天线处的电场强度。此外，这些检测器还直接对电场进行操作。基于电磁场的存在，电光检测器使用固态或液体中折射率的变化。

这些系统具有缺点。这是因为上述类型的天线和相关电路中的每个不能对强场事件和弱场事件的整个预期信号范围内的事件进行应答，或者太昂贵或在某些环境中使用不可靠。在强场事件(例如，如上所述，高电压脉冲或具有大信号强度的其它事件)的情况下，上述的各个电气天线观测到强电场，从而导致天线上的高感应电压。另外，天线探针或附接线缆的外表面上流动的共模电流可以造成天线所产生的输出功率或电压上的不可预期的变化。这可以造成对下游电路的电势损害(potential damage)。即使在弱场事件的情况下，也难以充分地捕获预期频率的整个信号范围(例如，1MHz到10GHz)内的事件。此外，难以管理要被保护的敏感电子装置附近的高电压天线配置，特别是如果该电子装置要与大电信号屏蔽开的话。

出于上述和其它原因，期望进行改进。

发明内容

根据下述公开内容，利用下述来解决上述和其它问题。

在第一方面，公开了一种被配置为检测电磁场事件的装置。该装置包括天线和与该天线电连接的电路。该电路包括经由直流隔离电路与天线可通信地连接的均衡器，该均衡器对天线的差分频率响应(differentiating frequency response)进行补偿。该电路还包括与均衡器电连接的对数放大器，并且该对数放大器被配置为基于在天线上接收的信号生成一系列的信号。该电路还包括峰值检测器，用于从均衡器接收信号，并且被配置为捕获信号的峰值。至少部分地基于峰值检测电磁场事件。