[发明专利]具有灵敏度系数自校准功能的脉冲电场探测器及使用方法

摘要

具有灵敏度系数自校准功能的脉冲电场探测器及使用方法，包括探测器前端和探测器后端两部分；探测器前端包括前端天线、积分电路、放大电路、电光转换电路、电光转换电路、控制信号响应电路与标准方波产生电路；探测器后端包括光电转换电路、放大电路、输出电路、光电转换电路、开关控制电路、控制信号产生电路与电光转换电路；将探测器放置于标准脉冲场环境中，得到其灵敏度系数S0，在实验室灵敏度系数阶段，记录标准方波从前端经电光——光电转换传输到后端的输出幅值U0；在实际使用时，读取当前状态下的标准方波输出幅值U1；当前试验状态下的系统灵敏度系数S1＝S0×(U0÷U1)，本发明提高脉冲电场测量的精确度。

主权项

1.具有灵敏度系数自校准功能的脉冲电场探测器，其特征在于，包括探测器前端和探测器后端两部分；所述的探测器前端包括前端天线、前端积分电路、前端放大电路、前端电光转换电路、前端光电转换电路、前端控制信号响应电路与前端标准方波电路；探测器后端包括后端光电转换电路、后端放大电路、后端输出电路、、后端开关控制电路、后端控制信号产生电路与后端电光转换电路；前端天线：用于感应电磁脉冲电场信号，并将其转换为电信号；前端积分电路：用于将所述电信号进行积分，其输出波形与电磁脉冲电场信号波形特征一致；前端放大电路：对积分电路输出的信号进行放大，同时为前端电光转换电路提供足够的驱动能力；前端电光转换电路：将放大电路输出的信号转换为光信号，利用光纤将信号远距离传输至探测器后端；后端光电转换电路：将探测器前端传输过来的光信号转换为电信号；后端放大电路：将后端光电转换电路输出的电信号进行放大，为后续输出提供一定的驱动能力；后端输出电路：将后端放大电路的输出信号进行阻抗匹配，变为50欧姆同轴线输出，以便在示波器记录设备上进行波形显示和采集；后端开关控制电路：提供开关控制信号，开关打开代表产生标准方波震荡电路，开关关闭代表关闭标准方波震荡电路；后端控制信号产生电路：响应开关控制电路电路，开关打开和关闭状态下生成对应的控制信号；后端电光转换电路：控制信号经电光转换，光纤传输至探测器前端；前端光电转换电路：将探测器后端传输过来光控制信号转换为电信号；前端控制信号响应电路：响应控制信号，产生能够打开和关闭标准幅值震荡方波电路的驱动信号，以及控制该信号是否加载到天线端口；前端标准方波电路：将标准幅值震荡方波加载到天线端口，模拟天线感应到的电磁脉冲电场信号，该信号经过整个测量通路回传至探测器后端，读取探测器后端输出的方波幅值变化率，实现对探测器灵敏度系数的自校准。