[发明专利]用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统

说明书

本发明提出了一种用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统，包括硬件系统和数据处理终端，所述的硬件系统包括多只传感器、传输电缆和信号采集存储处理单元，传感器获取的电磁脉冲的电流信号经过传输电缆传输至信号采集存储处理单元，并由数据处理终端对采集得到的电磁脉冲信号进行处理计算，获得n个电气端口上耦合电流信号的1、2和∞超范数，对效应物的电磁脉冲辐射强度进行评价，这种评估方案将电气端口电磁辐照下可能的损坏效应均进行了包括，具有全面、安全、可靠的特点。

技术领域

本发明属于电磁脉冲测量与效应技术领域，涉及一种用于电磁脉冲对效应物的有效作用强度进行测量和评价的高速多通道电磁脉冲探测系统,

背景技术

高功率电磁脉冲可对各种电子化系统产生干扰或毁伤效应，因此许多学者致力于研究电磁脉冲对效应物的作用机理和规律，以满足电磁防护或效应评估的需要。

电磁脉冲可以对网线端口等多导体线缆的电气端口产生毁伤效应，目前在电磁脉冲对多导体线缆电气端口的注入效应评估试验中，对端口上耦合电流信号的测量主要有两种方法，一种是测多导体线缆上的共模电流，一种是测其中一根线缆上的对地电流。而且通常仅采用所测电流的幅值，来定量表征注入电磁脉冲的强度。

实际上，对于含有多根线缆的电气端口，可能共模电流很小，但线与线间的差模电流很大，仍然可以造成多端口的毁伤效应；仅监测某一根线缆上的电流也存在同样的问题，可能选择监测的信号很小，但多端口由于其它线缆上耦合电流的作用而发生毁伤效应。故仅测量多端口上共模电流或某一根线缆上耦合电流的评估方法，不能全面反应多导体线缆端口上电磁脉冲注入效应的物理本质。另一方面，可能耦合电流的幅值很小，但积分能量特别大，仍然可以造成多端口的损伤；或者电流的前沿变化率特别大，可以对端口内部的电感性器件产生毁伤效应。所以，仅用耦合电流的幅值无法对效应物的电磁脉冲注入强度进行评估。

此外，电磁脉冲测量试验中，往往需要对密闭腔体内耦合的电磁脉冲信号进行测量，而目前的测量方法往往需要利用同轴线缆或光纤将传感器测得的端口上的电磁脉冲信号传到远端的示波器或光接收机中，这样就无法适用于密闭腔体内耦合电磁脉冲信号的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种多通道电磁脉冲范数探测器，解决了密闭腔体中耦合信号的测量问题，同时解决了多导体线缆端口上耦合信号的测量问题，并实现了电磁脉冲多端口的效应评估。

本发明的技术方案如下：

用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统，包括硬件系统和数据处理终端，所述的硬件系统包括多只传感器、传输电缆和信号采集存储处理单元，传感器获取的电磁脉冲的电流信号经过传输电缆传输至信号采集存储处理单元，并由数据处理终端对采集得到的电磁脉冲信号进行处理计算，获得n个电气端口上耦合电流信号的1、2和∞超范数，对效应物的电磁脉冲辐射强度进行评价。

上述用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统中，信号采集存储处理单元包括多只AD转换单元、FPGA信号采集控制单元、USB通信单元和时钟单元，所述的FPGA信号采集控制单元控制时钟单元同步产生多路时钟信号，驱动对应的AD转换单元使其进行同步采集，并将采集的数据存储在FPGA信号采集控制单元的存储单元内，并由USB通信单元在测试完毕后将数据传输至数据处理终端进行数据处理计算。

上述用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统中，每只传感器与AD转换单元之间的传输电缆的长度和阻抗均一致。

上述用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统中，传感器为电流环。

上述用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统中，硬件系统密封设置在电磁屏蔽盒内，并在电磁屏蔽盒内采用电池供电。

上述用于电磁脉冲多端口效应评估的多通道探测系统中，硬件系统用于密闭腔体内的电磁脉冲效应试验测量。