[发明专利]一种基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法

说明书

一种基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法，本发明通过超宽带电磁脉冲辐射系统中的超宽带脉冲源激励冲击脉冲辐射天线产生超宽带电磁脉冲空间标准辐射场，然后将待测微波传感器置于辐射空间中已知电磁场波形的待测位置，记录测得电场波形和幅值，然后与标准场对比，通过傅里叶变化即可得到待测传感器的在辐射系统频带范围内的各频点标定系数，本发明通过一套系统和一次测量即可获得待测微波传感器在辐射系统频带范围内传感器的响应特性，从而大大提供微波传感器的标定效率，降低了平台的建设成本，对于开展微波测试、微波效应等的研究具有重要意义等，适合大范围的推广和应用。

技术领域

本发明涉及一种微波传感器的宽频带标定方法，具体涉及一种基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法。

背景技术

目前国际上通常是依据IEEE在2013年发布的IEEE STD 1309-2013。该标准提出的3种校准方法中，均通过窄带微波系统产生空间辐射场，并通过扫频实现不同频率传感器标定。现有基于窄带辐射系统的微波传感器标定系统主要通过扫频实现对不同频带传感的标定，因而需要搭建频带相对完整(例如9kHz-40GHz)的成套“微波源-功放-辐射天线”系统,平台建设成本高。其对于未知工作频点的待测传感器，需要通过扫频来查找其具体工作频点，进而标定测量系数，标定效率较低等，同时此种标定方法对硬件要求较高，针对不同频带的微波传感，需要配置不同的微波源和辐射天线，且对于未知工作频带的传感器，需要进行扫频标定才能确定其工作频点和标定系数，过程复杂等，那么如何提供一种基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法就显得尤为重要。

发明内容

为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法，本发明通过一套系统和一次测量即可获得待测微波传感器在辐射系统频带范围内传感器的响应特性等。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法，所述微波传感器标定方法具体包括如下步骤：

第一步、首先通过超宽带电磁脉冲辐射系统中的基于半导体开关的全固态脉冲源激励冲击脉冲辐射天线产生超宽带电磁脉冲空间标准辐射场；

第二步、结合冲击脉冲辐射天线的结构参数推导出冲击脉冲辐射天线主轴上距离天线口径距离为r的P点的标准辐射场公式E₀(t)，并采用傅里叶变换计算出辐射场的频谱E₀(f)；

第三步、将待测微波传感器置于P点，测量得到微波传感器感应电压V(t)，并通过傅里叶变换得到感应电压的频谱V(f)；

第四步、通过超宽带电磁脉冲辐射系统标准场与待测微波传感器感应电压频谱的对比，得到待测微波传感器的工作频带和测量系数，即

k(f)即为待测微波传感器的频率响应特性，根据3dB平坦度的要求即可确定待测微波传感器的工作带宽，在工作频带内，k(f)为测量系数。

所述的基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法，所述超宽带电磁脉冲辐射系统包括基于半导体开关的全固态脉冲源和冲击脉冲辐射天线，所述基于半导体开关的全固态脉冲源输出高压脉冲为亚纳秒前沿的双指数脉冲，脉冲波形采用示波器测量得到，冲击脉冲辐射天线为共面锥板馈臂标准冲击脉冲辐射天线。

所述的基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法，所述基于半导体开关的全固态脉冲源采用雪崩三极管作为导通开关设计Marx电路实现脉冲高压输出。

所述的基于超宽带电磁脉冲辐射系统的微波传感器标定方法，所述待测微波传感器为任意未知系数的微波传感器。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：