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电场极化方向对自由空间电场测量的影响.doc

电场极化方向对自由空间电场测量的影响

Catherine丽娜
2017-09-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电场极化方向对自由空间电场测量的影响doc》,可适用于综合领域

电场极化方向对自由空间电场测量的影响强激光与粒子束,第卷第期,,,,,:,,,:,,,,,年月,,,:,,:,:,,,,,,:,,,,,,,,,,,:,,,,文章编号,,,,::,,,,,,:,,,,,,,,:,,,,,电场极化方向对自由空间电场测量的影响,,,,,,,,,,,,,,,赵墨马良程引会吴伟朱梦杜婧吴晓龙,,,,,西北核技术研究所西安西安交通大学西安,,,,::,,,,,,::,,摘要,介绍了自主研制的脉冲电场原始波形测量系统的模块组成与基本工作原理。针对在未知被测,电场方向及复杂的电场环境下垂直干扰电场对自由空间电场测量产生的影响通过建立自由空间电场测量系,。,,统前端的简化模型对不同尺寸天线与屏蔽盒进行仿真计算仿真计算结果与理论分析基本一致结果表明干扰电场响应信号与待测电场响应信号相差,干扰电场的影响可忽略不计。个数量级以上,关键词,极化方向,自由空间,电场测量,电磁脉冲,,,,中图分类号文献标志码:,,,,,,,:,:,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,高空电磁脉冲效应是电子系统易损性评估的一项重要内容针对高空电磁脉冲波形的指标已,,。,研制成功脉冲电场原始波形测量系统测量系统前端采用的是天线连接高阻场效应管进行自积分测得波形。。为原始波形探测器前端主要由单极接收天线与高阻场效应管所组成的功能电路模块两部分组成待测量的,。、脉冲电场幅度很高需要降低探测器的灵敏度以满足测量要求降低探测器灵敏度可采用天线分压调节功能。,、放大电路参数及单极小天线等方法单极小天线的灵敏度很低测量系统应用单极小天线来降低灵敏度提高。,。测量量程由于单极天线具有单一方向性测量信号被认定为测量系统对当前水平电场的响应当前最重要,的问题是在不能准确确定电场方向及复杂的电场测量环境下测量系统对垂直干扰电场的响应是否会对测量。,。结果产生影响针对这个实际问题本文通过建立模型进行了模拟计算测量系统原理,,,,,,、、测量系统构成及原理如图系统由前端和后端两部分组成前端包括天线积分器放大驱动模块所示,,、,。和电光转换模块后端包括光电转换模块放大器和示波器前后端通过光纤连接测量系统前端一般放置到,,,。电场环境中负责脉冲电场的信号采集后端通常放置到测量间等地方负责信号的显示和记录,,,,,,,,:,,,,,,,,:,,,电场探测器原理示意图图,,,测量系统前端采用单极天线天线的尺寸比波长小得多这种,,情况下天线为短天线模型可以等效为一个电容测量系统的等效,电路如图两端电压所示,,,,:,ωω,,,,,,,,,ω,ω:,,,,,,,,式中为待测为待测电场角频率为单极小天线等效电容:ωω。电场~,,,,,,::~:,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,当输入阻抗为高阻抗也就是满足时,:,,ω图理想电场探测器等效电路,,,,收稿日期修订日期,,:,,:,,,,:,,:,:,,,,,基金项目国防预研基金项目,,,,,,,,。作者简介赵墨男研究实习员从事系统电磁脉冲相关工作,,,,,,,,,,,,,::,,,,,,,,,,,,,,,ω,ω,。这时测量系统测量的是电场的原始信号测量系统前端模型及仿真,,,测量系统前端电路安装在金属盒内以进行电场屏蔽金属盒为长方体封闭结构在正上方的金属面正中心,,开有一个小孔天线通过接头一端连接在电路上另一端通过小。,孔外露出金属盒测量系统前端单极天线材料为镀金紫铜金。,属盒材料为铝镀金紫铜与铜的电导率为同一量级模拟计算,,假设在理想条件下所以将天线模型材料简化为铜电导率为,,,,,,屏蔽盒模型材料为铝电导率为××,,,,:,,,,,,,:,。,天线与金属盒之间连接负载两端电压信号的负载,,,Ω,即为电场原始波形信号测量系统前端模型外部为自由空间真,,空环境建立空间坐标系设定金属盒开孔的圆心位置为坐标系。,,原点模型中源信号为均匀平面波其中电场为脉冲波形上升,,沿和下降沿均为脉宽为图即为源信号中电场脉,,,::,~,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,。平面波电场脉冲波形冲波形图,,,,,,测量系统前端模型屏蔽盒尺寸为长宽高分别为天线长度直径屏蔽盒,,:,::,,,,:,,,,,,,,,,。开孔直径所有尺寸均为测量系统前端实际尺寸,,,,,,,平面波入射方向为电场极化方向为幅度通过模拟计算图轴负方向轴负方向为电,,:,,,:,!。,,,。场下负载两端的信号波形改变电场强度为重新计算图为电场下负载两端的信号波形,,,,,,,,,,由式可知负载两端的信号波形幅度与源电场的幅度成正比模拟计算得到的信号幅度比例关系与模型中,,。源信号电场幅度比例关系基本一致且所得的信号波形与源信号电场波形基本一致,。模拟计算不同天线尺寸下测量系统对垂直电场的响应分析垂直干扰电场对测量信号的影响保持测量,。,系统前端模型屏蔽盒尺寸和天线直径不变改变天线长度平面波入射方向为电场极化方向为轴负方向,!,,,。,轴负方向电场强度为图保持屏蔽盒尺寸不变设定天为不同天线长度时负载两端的信号波形,,:,,,,,线长度为改变天线直径屏蔽盒表面开孔直径始终比天线直径大图为不同天线直径时负载,,,,:,,,,第,电场极化方向对自由空间电场测量的影响期赵墨等,,,,,,,,可知测量系统对水平电场的响应比垂直电场的响应大且测量系统对垂直电场的响应很小影响可忽个量级,。略不计,,。,本文模型中屏蔽盒材料采用的是铝根据金属良导体边界条件导体表面切向电场为只有法向电场:,,电导率并非无穷大由于电场畸变会产生极少量的法向电场这应是引起电场探测器对垂直电场响应的重要因。素结论,,针对脉冲电场原始波形测量系统对垂直电场的响应是否会对自由空间电场测量产生影响进行研究通过。,改变天线尺寸及屏蔽盒尺寸进行仿真计算分析结果可知测量系统对垂直电场产生的响应比水平电场响应,。,小对测量结果的影响可忽略不计通过对垂直干扰电场响应的分析以及与被测的水平电场响个量级以上,,。应进行对比可为今后实际测量中进行电场测量信号分析提供参考,参考文献,,,,,:,,:::,,,,,:,,,,:,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,~,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,马良吴伟程引会等基于原始波形测量的脉冲电场探测器强激光与粒子束,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,~~,,,,:,:,,,,,,,,,,,,,~~,,,~,,::,,,,:,,,,:,:,,,,,:,,,,~,,,~,:,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,吴伟周辉马良等基于的电场探测器设计方法第十三届全国核电子学与核探测技术年会论文集,,,,,::,~,,,~:~,::,,,,,,,~,,,,,,,,,,,~,,,,,,~:,,:,,~,:,,,:,,,,,:,,,,,:,,,,:,~,~,,,,,~::,,,,::,~:,,,,:,,:,,:,,,,,,,,,,,,:,:,,:~,::,,,::,,!盛振华电磁场微波技术与天线西安西安电子科技大学出版社,,,,,,,,,,,,~,,,~,~~,,,:,,:,,,,,,:,,,,,,,,,:,:,,,,:~,,,,,,’,,,~,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,,,,,,,童诗白模拟电子技术基础北京高等教育出版社~,,,,,:,,~,,,,~,,,,,,,:,,,:::,::~,,,,~,,,,,,,,,,,,,,,,,::,,,,,,,,,,,,~:,,:,,,,,,::,,,,,,,,’,杨耆董电子线路分析基础西安西北电讯工程学院出版社,,,,,,,,,,:,,,~,,,,,,,,,:,,:,,:,,::,,:~,,,,,,,,:,,~,,,,,,,,,,,,,,,::,,~,,:,,,:,,,,,,,,,,,,~,,,,,,,,,,,:::,,:,:,,,~,,:,,,,,,,,:,,,,::,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,~:,:,,:~,,,~~,~,,~~,,,~,,~,::,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,’,,,:~,,~:~,~,::,,:,,:,,,:,,,,::,,:~,,,,,,,,,:,,:,,,,,,,,,,!,,’,’,,,,,::,,,,,,::,,:~,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,~:,,,,,,:,,~,,,,,,:,~:,,~:,,,,,,,,,,:,,,,,~,,,,,,,:,,,,:,,,,,,,,,,,,~::,,,,,:,:,,,,,,,,,,,,:,,,:,,,,,:,,,,,,,~:,:~,,~:,,::,:,,,:,,,,:~,:~,::,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,,,,,,:,::,:,,~,,~,,:,,,,~,,,,,,::,,,:,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,:,,:,,~,,,,,,,:,,:,,,,,~,,,,!,:,,:,::,::,,,,,~,,,:,,,,:,,,:,,,,~,~,::,:~,:,,:::,,~~~::,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,:,~,,:,:,,~,,,,,~:,,,,:,,:,:,,,,,,,,,:,,,,,,,:~,,,,:,~,,,:,,:,:,,:,::,:,,,,,:,,,:,,~,,,,,,,,,:,,,:~,,:~,,,,,,,,::,::,,:,,,~,:,~,,~,:~,:,,,,~,,~:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,~,~,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,!,,,,:~,:,:,,:,,,~,,:,,,,,,,,,,:,,,,::,,:,,,,:,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,!,,,,檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲殘檲檲檲檲檲檲殘“”研究快报征稿启事,为了更好更快地刊登报道强激光与粒子束技术领域重要的最新结果和进展并为最新研究成果争得,《》“”。抢先发表权强激光与粒子束编辑部欢迎广大作者提供研究快报稿件研究快报简要报道相关领域、、,前沿性的最新的有特色的或重大科学研究课题的最终结果或阶段性成果是对前沿学术动态和首创性。科学研究成果的简介,,,研究快报的来稿要求除与投本刊的研究论文基本一致外还需特别注意来稿主要数据齐备结论明,、,、、、,,,。确方法过程从简要有中英文摘要关键词作者简介基金项目等信息全文为约以内页字,,:::,,。本刊对研究快报将即审即发以提高时效性快报的发表不影响其后全文的发表,,,,,中文摘要内容要求英文摘要应包括题目作者姓名汉语拼音形式作者所个汉字的篇幅,::,:::,,,。,,在单位摘要的正文和关键词英文摘要可不限于中文摘要的直译其内容包括论左右英文单词,::,,,、文工作的目的简述即作者想要解决哪些学术或技术问题主要实验内容简述实验结果分析和所得结,,。论以及论文的创新和意义所在不做自我评价,,《》,,,。来稿格式可参照强激光与粒子束排版定稿要求,~~,:,,,,,::,,,,《》强激光与粒子束编辑部殘檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲

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