[发明专利]一种强电磁脉冲屏蔽效能测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种强电磁脉冲屏蔽效能测试系统，包括强电磁脉冲源，测试屏蔽腔、脉冲场信号接收回路和脉冲场信号补偿回路；强电磁脉冲源在微波暗室中产生强电磁脉冲场；测试屏蔽腔侧面开设测试窗口，屏蔽腔置于微波暗室内且开设测试窗口一侧正对于来波方向；脉冲场信号接收回路和脉冲场信号补偿回路包括接收天线/场探头、信号传输回路和信号显示设备；接收天线/场探头通过第一信号传输回路或第二信号传输回路与信号显示设备连接。另外，本发明还公开了与系统相应的方法。本发明填补了强电磁脉冲屏蔽效能测试系统和方法的领域空白。本发明的测试系统动态范围大，测试结果具有极高的准确度。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽材料屏蔽效能测试技术领域，特别涉及一种强电磁脉冲屏蔽效能测试系统及方法。

背景技术

屏蔽效能是电磁屏蔽材料最重要的性能之一，准确测试及表征屏蔽效能对于屏蔽材料的实际应用至关重要，特别是随着近年来以高功率微波、核电磁脉冲等强电磁脉冲威胁的出现，对电子装备的正常工作产生了更大的威胁，迫切需要对电子装备进行强电磁脉冲防护。因此，准确表征、测试屏蔽材料在强电磁脉冲条件下的屏蔽效能是其走向抗强电磁脉冲加固应用中的关键一环。

目前，连续波小信号条件下的屏蔽效能测试方法已经很成熟，GJB8820-2015《电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法》、GB30142-2013《平面型电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法》等国军标/国标对测试方法、系统配置、适用范围等作了明确规定。但是，上述方法并不适用于强电磁脉冲条件下的屏蔽效能测试。一方面，据《强电磁脉冲对材料屏蔽效能的影响》、《强电磁脉冲条件下吸波材料面临的问题研究》、《Shielding effectiveness of energysaving windows and HPM effects on coated window panes》等文献报道，在强电磁脉冲作用下，材料性质可能会受到强电磁场的影响而发生变化，从而影响其屏蔽效能，连续波小信号条件下的测试结果并不能完全反映材料在强电磁脉冲条件下的屏蔽性能。另一方面，强电磁脉冲一般具有快上升沿、窄脉宽、低占空比等特点，标准中建议使用的频谱分析仪、带跟踪信号源的频谱分析仪、网络分析仪等设备难以准确且有效地获取强电磁脉冲信号，从而造成测不准或无法测试的问题。同时，强电磁脉冲源输出稳定性一般不高，信号抖动较大，仅使用一套信号监测回路难以保证测试结果的准确性。因此，构建一种强电磁脉冲条件下屏蔽效能测试系统及测试方法，对屏蔽材料在强电磁脉冲条件下的屏蔽效能表征和防护加固应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是解决传统屏蔽效能测试方法难以满足屏蔽材料在强电磁脉冲条件下测试需求的现状，提出了一种准确度高、动态范围大且操作简便的强电磁脉冲屏蔽效能测试系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种强电磁脉冲屏蔽效能测试系统，包括强电磁脉冲源，测试屏蔽腔、脉冲场信号接收回路和脉冲场信号补偿回路；

强电磁脉冲源在微波暗室中产生强电磁脉冲场；测试屏蔽腔侧面开设测试窗口，屏蔽腔置于微波暗室内且开设测试窗口一侧正对于来波方向；

脉冲场信号接收回路包括置于测试屏蔽腔内的接收天线/场探头、第一信号传输回路和信号显示设备；接收天线/场探头通过第一信号传输回路与信号显示设备连接；

脉冲场信号补偿回路包括置于微波暗室内的接收天线/场探头、第二信号传输回路和信号显示设备；接收天线/场探头通过第二信号传输回路与信号显示设备连接。

作为优选方式，信号显示设备置于控制室内。

作为优选方式，脉冲场信号接收回路和脉冲场信号补偿回路的信号显示设备为同一个信号显示设备。

作为优选方式，信号显示设备为示波器。

作为优选方式，强电磁脉冲源为核电磁脉冲、窄带高功率微波、宽带高功率微波或者超宽带高功率微波。