[发明专利]一种X波段大动态高功率微波辐射环境分布参数测量装置

说明书

本发明属于高功率微波测量技术领域，提供一种X波段大动态高功率微波辐射环境分布参数测量装置。包括接收天线、功率调节模块、检波器、数据采集卡、状态控制与监测模块、数据通信模块、供电模块、屏蔽机箱以及控制终端。功率调节模块用于将高功率微波脉冲信号的功率进行调节至检波器适宜测试范围内；检波器采用快响应对数检波视频放大器获取待测高功率微波脉冲信号包络；数据采集卡用于将检波后的模拟信号转换为数字信号；状态控制与监测模块用于实现功率调节模块远程控制、检波器偏压和关键节点电压电流及温度信息监测；本发明用于测量高功率微波辐射系统周围近场不同位置处的辐射场功率密度，为高功率微波辐射系统人员和设备电磁安全提供数据依据。

技术领域

本发明属于高功率微波测量技术领域，具体涉及一种X波段大动态高功率微波辐射环境分布参数测量装置。

背景技术

高功率微波对人员和电磁敏感设备均有不同程度的影响，在高功率微波辐射系统周围近场区域开展辐射环境分布参数测量可为周围人员和设备电磁安全分析提供数据支撑，对高功率微波系统的电磁安全性评估具有重要意义。

辐射系统对外辐射高功率微波时，其在周围近场区域形成的辐射场分布复杂、辐射场强度起伏大，完整获取不同高度、不同距离上的辐射场分布难度大。当前，高功率微波辐射场测量采用的测量装置主要由天线、功率衰减环节、检波以及数据采集与处理环节等组成。待测高功率微波信号经天线耦合进入测量装置后通过耦合器或衰减器衰减为低功率，然后经检波器检波、数据采集及处理后得到微波功率，进而得到测点的辐射场功率密度。

然而，由于高功率微波辐射系统周围辐射环境分布参数测量的特殊应用场景使得其测量有别于常规辐射场测量，主要表现在以下几个方面：

(1)辐射系统周围环境复杂，其在近场区域形成的辐射场波动剧烈、不同位置辐射场强弱差异较大，测点位置的辐射场功率密度难以预估，测量装置正常捕获信号难度大(容易出现不触发或超量程)；

(2)辐射系统发射天线口径大，其前向、侧向及后向辐射场强度差异大(数十dB 以上)，由于测量装置动态不够，难以一次扫描完成不同区域的辐射场分布参数测量，影响测试工作效率；

(3)辐射系统近场大部分区域辐射场强高，对测量装置抗强电磁脉冲干扰能力要求高，需针对性开展电磁防护加固设计，提高系统电磁防护水平。

发明内容

本发明提供一种X波段大动态高功率微波辐射场分布参数测量方法及装置，解决强度变化数十dB以上的辐射场信号捕获不易、一次扫描难以完成不同区域辐射场分布参数测量以及系统环境适应性的技术问题。

为达到上述目的，解决上述技术问题本发明提供的技术方案如下：

一种X波段大动态高功率微波辐射场分布参数测量装置，包括接收天线、功率调节模块、检波器、数据采集卡、状态控制与监测模块、数据传输模块、供电模块、屏蔽机箱、控制终端；

接收天线用于接收待测高功率微波辐射系统辐射的脉冲信号；

耦合式衰减器用于将接收天线捕获的高功率微波脉冲信号进行初级衰减至后端器件可承受的功率水平；

功率调节模块用于将高功率微波脉冲信号的功率进行调节至检波器适宜测试范围内；

检波器采用快响应对数检波视频放大器，用于获取待测高功率微波脉冲信号包络，采用快响应对数检波视频放大器对高功率微波窄脉冲信号进行检波，实现测量装置的超大瞬时动态范围，能对幅度剧烈波动的信号进行有效采集；

数据采集卡用于将检波后的模拟信号转换为数字信号；

状态控制与监测模块用于实现功率调节模块远程控制、检波器偏压和关键节点电压电流及温度信息监测；

数据传输模块用于测量数据、控制指令、状态监测数据的传输，与控制终端间通过光纤连接，避免干扰；