[发明专利]一种低电平扫描场的高强辐射场测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁特性测量技术，具体涉及一种低电平扫描场的高强辐射场测试系统及其测试方法。

背景技术

地面控制雷达、商业电台、导航雷达和空中跟踪雷达等的电磁辐射称为高强辐射场（HIRF）。随着科学技术的发展，航天航空器等设备执行关键功能的传统机械或机电控制及机电指示系统，已逐渐被电子式飞行控制系统、电子式显示指示系统和全权数字式发动机控制器等所替代，而这些设备对外部电磁环境的敏感程度显然高于传统的系统。同时随着导电性低的复合材料越来越多地出现在新型设备上，使得该类设备对HIRF环境的屏蔽效能大大降低。另外，从外部HIRF环境来看，现在射频发射机的数量和功率增加，工作方式增多，使得空间电磁频谱变宽，电磁场强度增大。使得HIRF对该类目标的安全带来的影响日渐显现。

为了保护航空航天器等设备的关键性系统免受高强辐射场的不利影响，对该类目标必须进行高强辐射场符合性验证试验。整机高强辐射场效应模拟测试包括低电平扫描电流（LLSC）和低电平扫描场（LLSF）法，均需要模拟出高强辐射场环境，并确保待测目标完全处于高强辐射场环境照射范围内。能否解决有效模拟高强辐射场并获取真实状态数据，成为该类EMC模拟试验的一项基础性问题。

发明内容

本发明提供一种低电平扫描场的高强辐射场测试系统及其测试方法，适用于航天航空器等设备，通过计算机控制产生200MHz~18GHz的微波信号，通过多通道切换装置控制不同频段天线的转换，实现航天航空器类目标高强辐射场的模拟，同时通过多通道装置控制场强探头，实现航天航空器类目标不同位置场强的探测，获取目标不同位置的场强，得出待测位置的场强衰减特性和屏蔽性能。可解决航天航空器类目标研制中对高强辐射场防护的需求。

为实现上述目的，本发明提供一种低电平扫描场的高强辐射场测试系统，其特点是，该系统包含：

控制及数据处理模块；

高强辐射场模拟信号源，其电路连接控制及数据处理模块，用于产生并输出高强辐射场模拟信号；

低频场强辐射阵列，其分别电路连接控制及数据处理模块与高强辐射场模拟信号源，用于接收高强辐射场模拟信号源输出的高强辐射场模拟信号并在待测区域内产生均匀分布的场强；

多通道接收设备，其电路连接控制及数据处理模块，探测待测区域内的场强并传输至控制及数据处理模块。

上述的高强辐射场模拟信号源包含：

信号源，其通过接口总线连接控制及数据处理模块，用于输出低电平信号；

功率放大器组，其电路连接信号源输出端，接收信号源输出的低电平信号进行信号放大，输出高强辐射场模拟信号；

上述信号源与功率放大器组输出端还分别连接有射频转换开关，该射频转换开关分别通过接口总线连接控制及数据处理模块。

上述的低频场强辐射阵列包含：

发射天线组，其通过射频同轴电缆连接高强辐射场模拟信号源输出端，用于发射高强辐射场模拟信号；

可移动和升降天线支架，发射天线组机械连接在该可移动和升降天线支架上；

可移动和升降天线支架运动控制器；其通过控制线缆连接可移动和升降天线支架，并通过接口总线连接控制及数据处理模块，用于接收控制及数据处理模块的控制信号以控制可移动和升降天线支架调整发射天线组运动至相应测试位置；

搅拌器，其设置在待测区域中，通过旋转运动使待测区域获得均匀分布的场强；

搅拌器运动控制器，其通过接口总线分别连接搅拌器，并通过控制电缆连接控制及数据处理模块，接收控制及数据处理模块指令控制搅拌器旋转运动。

上述的多通道接收设备包含：

场强探头，其设置于待测区域中，探测高强辐射场模拟信号场强，输出场强探测电信号；

多通道光电转换模块，其通过射频同轴电缆连接场强探头，接收场强探头探测所得的场强探测电信号转化为场强探测光信号；

光缆，其一端连接多通道光电转换模块，传输场强探测光信号；

光电转换控制器，其连接光缆另一端，接收场强探测光信号并转化为电信号输出；

频谱分析仪，其通过同轴电缆连接光电转换控制器，并通过接口总线连接控制及数据处理模块，频谱分析仪接收场强探测电信号对其进行频谱分析，并传输至控制及数据处理模块。

上述的控制及数据处理模块采用控制计算机，其通过接口总线分别连接信号源、频谱分析仪、射频转换开关，通过控制电缆连接可移动和升降天线支架运动控制器和搅拌器运动控制器。

上述的发射天线组包含周期天线、喇叭天线。