[发明专利]一种重频变化或跳频脉冲信号辐射场场强的频域测量方法

说明书

本发明旨在针对重频变化或跳频脉冲信号辐射场，提供一种通用的频域测量方法，涉及射频辐射场电场测量领域。本发明所述方法，首先定义测量样本信号，确定测量参数，对频谱测量装置进行设置，并测量辐射场信号，读取功率读数稳定值；然后首次提出归一化能谱密度、等效平均电压因子概念，对均方根值检波或峰值检波下功率测量结果与重频变化或跳频脉冲信号峰值功率进行特异性表征，确定峰值场强修正系数：最后根据功率读数、峰值场强修正系数，获取辐射场场强。本方法能解决重频和载频变化带来的测量结果不稳定难题，实现峰值场强和平均值场强准确测量，并且可以监测频率以识别辐射源，简便可行，易于推广使用。

技术领域

本发明涉及射频辐射场电场测量领域，特别是一种重频变化或跳频脉冲信号辐射场场强的频域测量方法。

背景技术

强脉冲辐射场影响用频设备正常工作，应开展电磁环境适应性验证试验。试验中，为了区分试验区的电磁环境背景、排除外界电磁辐射源的影响，应对施加的脉冲辐射场进行监测，确保用频设备处于规定辐射波形、规定能量的脉冲辐射场中，保证试验结果有效、可信。

不同波形对用频设备的干扰效应不同，必须采用实际的辐射波形对用频设备进行照射。重频变化和跳频脉冲信号是常见的辐射波形，包括重频滑变信号、重频抖动信号、重频参差信号、脉间跳频信号、脉组跳频信号，其辐射场是用频设备可能面临的强电磁场之一，因而，需要明确重频变化和跳频脉冲信号辐射场的测量方法。

目前常用的辐射场测量方法如下：

(1)采用电场探头进行测量

电场探头经常用于测量周期脉冲辐射场，能提供场强幅度，但使用存在限制：一是对于重频变化辐射场，由于脉冲重复频率不断变化，电场探头测量得不到稳定测量结果，因此电场探头不适用。二是，不能提供脉冲辐射场的频率信息或波形特征信息，不能识别辐射源，无法判别测量到的场强是否由规定辐射源产生，辨别不了被试用频设备是否处于规定的辐射场中。试验验证通常在外场实施，可能存在未知辐射源，其是否辐射不受验证试验管理，使用电场探头可能会把外界辐射源生成的辐射场误认为是验证试验产生，从而导致试验结果不可信。

(2)采用天线和频谱测量装置进行测量

采用频谱仪或测量接收机等频谱测量装置，可以获得辐射场发射频率信息，从而能够识别辐射源。但是，当测量分辨率带宽小于辐射场信号占有带宽时，现有频域测量方法不能提供准确测量结果，尤其是对于重频变化脉冲辐射场，采用频谱测量装置进行测量时，如何获取物理意义明确的稳定测量值，实现峰值场强和平均值场强准确测量，还缺乏研究。对于跳频脉冲信号辐射场，在每一个跳频载频频率上，频谱测量装置测量时等同于对重频变化脉冲辐射场进行测量，如何准确测量峰值场强和平均值场强，也缺乏研究，未见相关报导。

专利申请《一种调制信号的场强测量方法与装置》(申请号201210342072.5)提出研制专用装置，通过计算采样信号的功率谱，积分获得调制辐射信号的功率，进而计算辐射场的场强，但是如何控制截取的采样信号的波形、使其能够代表被测辐射信号，该申请没有给出具体方法，其截取时间长短和位置没有要求，这些对场强计算影响非常重要的参数没有规定，可见该方法计算的场强结果与实际情况偏差非常大。此外，还存在以下问题：①对于重频参差脉冲信号、重频抖动脉冲信号、重频滑变脉冲信号，测量得不到稳定值，难以测量得到场强值；②专用装置的射频带宽不可修改，按照该专用装置的技术方案，测量时的测量带宽已经固定，因此只能用于测量占用带宽小于专用装置测量带宽的辐射场。当辐射场信号的占有带宽大于专用装置射频带宽时，该专用装置测不到准确结果，需要根据被测辐射场的占用频谱研制生产各种不同带宽的专用装置。

相比周期性脉冲信号，重频变化或跳频脉冲信号辐射场测量更加难以实现。如何判断用频设备在电磁环境适应性试验时确实处在规定辐射波形、规定能量的脉冲辐射场中，是一个新的技术难题，缺乏可借鉴参考的技术信息，目前还缺乏测量方法。