[发明专利]一种电磁分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及电磁分析领域，尤其涉及一种电磁分析仪。

背景技术

自然界中在一些情况下，会产生一种持续时间短、频谱高并且能量大的放电现象，例如雷雨天气中出现的闪电。当上述放电现象发生在导体附近时，极易发生电涌现象。例如，在雷雨天气，飞机飞行过程中，与云层接触，当云层携带较强的电荷时，就极易放电，出现闪电，从而对飞机的飞行安全造成影响。

闪电对飞机的影响分为两种情况，一种是直接效应，闪电的强电压以及强电流直接毁坏飞机的机载设备、电子元器件(尤其是半导体器件)，甚至烧毁电缆；另一种是间接效应，由于闪电在极短的时间内发生，放电时间短，进而产生电磁辐射，形成电磁脉冲。电磁脉冲对机载设备、电子器件、电线电缆形成干扰，影响飞机的正常工作。相比而言，闪电间接效应更为复杂，分析更为困难。为了检测飞机或其他具有电子元器件的设备在上述放电现象，例如闪电发生时的适应性或抵抗能力，需要测试在上述放电现象发生时，具有电子元器件的设备中多束电缆的电磁兼容性。另外，为了提高具有电子元器件的设备在上述放电现象发生时的适应性或抵抗能力，需要对上述放电现象发生时，放电电流的时域和频域进行分析。

在传统的测试分析领域中，如果要观察和分析时域信号的细节，需要借助高速的示波器，高速的示波器价格不菲。如果想要观察和分析频域信号的细节，需要借助频谱分析仪，频谱分析仪的价格与很高。如果想要观察和分析多束电缆的电磁兼容的细节，需要借助标量网络分析仪，其价格也难以接受。如果需要同时检测分析多束电缆的电磁兼容、时域信号以及频域信号，则需要上述三台仪器，成本更高。因此需要一种技术方案，在上述放电现象发生时，能够利用一台仪器检测分析多束电缆的电磁兼容、时域信号以及频域信号，降低检测成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何在短时间、高能量放电现象发生时，能够利用一台仪器检测分析多束电缆的电磁兼容、时域信号以及频域信号，降低检测成本。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电磁分析仪，所述电磁分析仪包括处理器、与所述处理器连接的第一信号采集部以及与所述处理器连接的第二信号采集部；所述第一信号采集部将采集N束电缆对应的功率电平传送给所述处理器，所述处理器分析所述功率电平得到所述多束电缆的电磁兼容性；所述第二信号采集部将采集的待检测信号传送给所述处理器，所述处理器对所述待检测信号进行时域分析和频域分析；

所述第一信息采集部包括晶振发生器、锁相环、频率合成器、第一衰减器、功分器、N个第一耦合器、N个第二耦合器、N个第一检波器、N个第二检波器、N个第三检波器、N个第四检波器、第一通道开关、第一模数转换器以及N个电阻；所述晶振发生器的晶振信号输出端与所述锁相环的信号输入端连接，所述锁相环的信号输出端与频率合成器的信号输入端连接，所述频率合成器的信号输出端与所述第一衰减器的信号输入端连接，所述第一衰减器的信号输出端与所述功分器的信号输入端连接，所述功分器的N个信号输出端分别通过一个所述第一耦合器连接一束电缆，N束电缆输出的信号分别通过一个所述第二耦合器连接一个电阻的一端，所述N个电阻的另一端均接地；每个所述第一耦合器均连接一个所述第一检波器和一个所述第二检波器，其中所述第一检波器检测功分器输入对应的耦合器的正向输入信号，得到对应的耦合器的正向输入信号的功率电平，第二检波器检测电缆输入对应的耦合器反向回波信号，得到对应的耦合器的反向回波信号的功率电平；每个所述第二耦合器均连接一个所述第三检波器和一个所述第四检波器，其中第三检波器检测电缆输入对应的耦合器的正向输入信号，得到对应的耦合器的正向输入信号的功率电平，第四检波器检测电阻输入对应的耦合器反向回波信号，得到对应的耦合器的反向回波信号的功率电平；所述N个第一检波器、N个第二检波器、N个第三检波器以及N个第四检波器的信号输出端均与所述第一通道开关连接，所述第一通道开关与所述第一模数转换器的信号输入端连接，所述第一模数转换器的信号输出端与所述处理器连接。

进一步地，所述晶振发生器用于产生预定频率的晶振，并传输给所述锁相环；

所述锁相环用于将输入的晶振进行倍频处理，得到预定频率的参考信号，并将所述参考信号传输给所述频率合成器；

所述频率合成器用于在所述参考信号的激励下生成预定带宽的扫描信号，并将所述扫描信号传输给所述第一衰减器；

所述第一衰减器用于将所述扫描信号调制为具有第一预定功率的扫描信号，并将所述具有第一预定功率的扫描信号传输给所述功分器；