[发明专利]同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置

权利要求书

1.同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于包括：

同轴通道，包括两个信号端口，分别接被测试的同轴电缆线两端，获取包含被测试同轴电缆线上电磁脉冲信息的电压波形；

单极子探头，嵌入在同轴通道之中，使得同轴通道中的电磁脉冲场在单极子探头上产生耦合信号，通过测试耦合信号的强度和波形，获取同轴电缆线上电磁脉冲信号的强度和波形；单极子探头还包括一个耦合端口，用于将耦合信号输出到后级的测试设备；

自适应放大电路，连接单极子探头的耦合端口，对单极子探头感应的耦合信号进行自适应放大；自适应放大电路采用对数放大电路来实现；

示波器，通过自适应放大电路连接单极子探头的耦合端口，存储和记录测试信号；

工控机，连接示波器，通过远程控制获取测试电磁脉冲信号的时域波形；

波形补偿软件，为信号处理软件，安装于工控机内，其输入信号为示波器测试到的时域信号，通过波形补偿处理对采集的时域信号进行波形补偿，还原为同轴通道中实际的脉冲信号时域波形。

2.根据权利要求1所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述同轴通道两端分别连接被测试电子设备的同轴电缆线，同轴通道的内导体与同轴电缆线的内导体直接连接，与两端的同轴电缆线形成信号连接通道。

3.根据权利要求1所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述的同轴通道的特性阻抗与接入的被测试的同轴电缆线电路的特性阻抗相等，以减小驻波比。

4.根据权利要求1或2或3所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述的同轴通道长度不大于5cm、电阻不大于0.1欧，以减小插入损耗。

5.根据权利要求1所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述单极子探头与同轴通道的内外导体绝缘。

6.根据权利要求1所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述单极子探头在同轴通道内部电磁场作用下产生感应电压，通过耦合端口将感应脉冲信号传输给自适应放大电路。

7.根据权利要求1所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述自适应放大电路对耦合端口输出的感应脉冲信号进行自适应放大，放大特点在大信号增益小、小信号增益大，可以有效压缩不同频段耦合感应电压的动态范围，避免造成测试失真。

8.根据权利要求1所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述波形补偿软件可在工控机上显示输出补偿还原后的电磁脉冲波形。

9.根据权利要求1所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置，其特征在于：

所述同轴电缆线内电磁脉冲耦合电压测试装置在使用时，要对输出到示波器中的信号波形进行补偿修正，具体修正方法如下：

首先利用矢量网络分析仪测试同轴通道信号端口与耦合端口之间的S₂₁参数，S₂₁参数为频率的函数，反映单极子探头的频率响应特性；

假设待测试的同轴电缆线中的电磁脉冲信号为f(t)，进入示波器的信号为g(t)，f(t)与g(t)之间存在着以下的关系

F(f(t))×S₂₁＝F(g(t))

这样待测信号f(t)可表示为

f(t)＝F^-1(F(g(t))/S₂₁)

其中，F算符为傅里叶变换，F^-1算符为傅立叶逆变换，S₂₁为同轴通道信号端口与耦合端口之间的S₂₁参数函数；根据以上信号处理过程可以获取待测同轴电缆线中的电磁脉冲信号。