[发明专利]一种用于HIRF试验的高电平试验系统及试验和验证方法

说明书

一种用于HIRF试验的高电平试验系统及试验和验证方法，高电平试验系统包含多个布置在测试区域内的发射天线，连接发射天线的射频源，设置在测试区域内的采集装置，连接采集装置的信号接收单元，以及系统状态监测装置。利用高电平试验系统进行高电平扫频测试，获得高电平扫频测试的异常频点，利用低电平等效试验系统在与高电平扫频测试同样的频点进行低电平扫频测试，获得低电平扫频测试的异常频点，对比高电平扫频测试的异常频点和低电平扫频测试的异常频点，验证高电平试验结果。本发明实现了高电平的地面模拟试验，并完成了高低电平整机HIRF试验的相互验证，为飞机高强辐射场效应的防护设计和安全性评估提供了有效试验手段。

技术领域

本发明涉及电磁环境效应技术领域，尤其涉及一种HIRF效应高电平试验系统及高电平试验和验证方法。

背景技术

高强度辐射场(HIRF)是由人类活动造成的单位面积辐射能量较高的电磁环境，主要是来自地面、舰船、海上平台或航空器上的雷达、无线电、导航、广播等高功率发射机的辐射。HIRF具有频带宽、峰值高和作用时间长等特点，使得飞机系统内电子设备面临潜在的电磁损伤，主要体现在外部强电磁场与电子系统的耦合，从而影响飞机关键/重要电子系统的正常工作。从飞行安全性考虑，美国联邦适航局(FAA)、欧洲联合适航局(JAA)相继颁布了条款，强制规定各类飞机必须满足HIRF适航认证要求，我国民航总局参照FAA和JAA的相关要求，也颁布了相应专用条件和问题纪要，论证研制的新型国产飞机，无论是国内使用还是出口，都需要满足HIRF安全性评估要求。

国内在飞机高强度辐射场(HIRF)效应方面的研究开展较晚，相关的研究成果较少。可查询的相关知识产权有国家发明专利《一种飞机全机高强度辐照试验方法》(专利授权号：ZL201210541488.X)，提出采用低电平的方式测量飞机的屏蔽效能，并对机内设备进行辐射敏感度测试，提高试验效率。发明专利《一种新型飞机全机高强度辐照试验方法》(专利授权号：ZL201110303988.5)，提出以“路”替代“场”，通过注入电流的方式进行试验，提高测试效率。

前期HIRF适航符合性试验仍需委托国外机构来完成，严重制约了我国飞机的研制进程，且不利于对核心技术的掌握与控制。针对飞机级HIRF试验，国内外通常采用低电平耦合等效的方式。但是，低电平等效试验技术在飞机级HIRF时存在明显不足：其一，低电平试验技术测试过程繁琐，测试系统复杂，耗时长；其二，低电平试验结束后需进行大量的数据处理，将低电平测试结果外推至高电平，采用等效的方式进行飞机的安全性评估，试验结果不直观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于HIRF试验的高电平试验系统及试验和验证方法，解决了飞机HIRF效应低电平等效试验技术所存在的测试过程繁琐、数据处理复杂以及无法定性考核的问题，实现了高电平的地面模拟试验，并完成了高低电平整机HIRF试验的相互验证，为飞机高强辐射场效应的防护设计和安全性评估提供了有效试验手段。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于HIRF试验的高电平试验系统，包含：多个布置在测试区域内的发射天线，连接发射天线的射频源，设置在测试区域内的采集装置，连接采集装置的信号接收单元，以及系统状态监测装置。

所述的射频源包含：信号源，以及连接信号源和发射天线的功率放大器。

所述的测试区域位于非封闭机库时，所述的高电平试验系统还包含多个搅拌器，所述的搅拌器设置为可调连续旋转模式，所述的非封闭机库的内壁采用金属结构，所述测试区域内形成统计均匀场，场均匀性满足3dB要求。

所述的测试区域位于外部开阔场时，所述的高电平试验系统还包含连接功率放大器和发射天线的程控开关，用于切换高频天线和低频天线，通过多点布设天线的方式在测试区域内形成均匀场，场均匀性满足3dB要求。

所述的采集装置采用场强探头或接收天线；所述的信号接收单元通过光纤传输系统连接所述的采集装置，所述的光纤传输系统包含多通道光电转换器和光纤。