[发明专利]纳秒时间分辨的脉冲电磁场测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种纳秒时间分辨的脉冲电磁场测量装置及方法，测量装置包括由FPGA构成的控制中枢和与控制中枢相联接的GPS模块、4G通信模块、探测单元；探测单元测量得到脉冲电磁场的辐射信号经模数转换模块转为数字测量信号，GPS模块获得测量点的时间信息和位置信息，4G通信模块将数字测量信号、时间信息、位置信息传输至远端的测试中心；本发明利用GPS模块的PPS信号触发GHz频率的计数器，并通过待测量电磁场辐射信号对计数器的停止进行触发，实现了脉冲辐射信号到达时刻的精确测量，结合GPS的时间和位置信息，最终得到了辐射信号幅值及产生的位置和准确时刻，为大面积雷电放电等领域脉冲辐射参数的准确测量和分析提供了支持。

主权项

1.纳秒时间分辨的脉冲电磁场测量装置，其特征在于：包括由FPGA构成的控制中枢和与控制中枢相联接的GPS模块、4G通信模块、探测单元；探测单元测量得到脉冲电磁场的辐射信号经模数转换模块转为数字测量信号，GPS模块获得测量点的时间信息和位置信息，4G通信模块将数字测量信号、时间信息、位置信息传输至远端的测试中心；所述的控制中枢包括比较器、检测单元、计数单元、时钟单元、发送单元、时间缓存单元、位置缓存单元和数据缓存单元，所述的时钟单元为计数单元提供时钟基准；所述的时间缓存单元获取并存储GPS模块的时间信息，位置缓存单元获取并存储GPS模块的位置信息；所述的检测单元检测到GPS模块PPS信号的正跳变时，驱动计数器工作，再次检测到正跳变时，计数单元复位，并循环工作；所述的模数转换模块输出的数字测量信号一路进入比较器，另一路进入数据缓存单元存储；比较器检测得到待测量辐射信号的上升沿时，输出停止信号至时间缓存单元、位置缓存单元和计数单元，发送单元将数字测量信号和停止时刻的时间信息、位置信息、计数结果通过4G通信模块传输至远端的测试中心。