幅值、支撑框架的高度H匹配，即脉冲电压幅值 =脉冲电场幅值*支撑框架的高度H。
[0065] 步骤三：将所述两个脉冲高压源分别与有界波导传输线连接，实现脉冲类型的变 换，分别建立长脉冲和短脉冲的电磁福射场。
[0066] 步骤四：验证实际电磁脉冲辐射场的技术参数偏差是否符合设计标准；
[0067] (1)采用PSPICE电路仿真软件，建立所述Marx发生器7的全电路仿真模型；
[0068] (2)利用所述测量系统1获取负载电阻Rf处的电压，绘制电压波形图，其中，所述 负载电阻Rf与特性阻抗Z相等；
[0069](3)通过所述电压波形图，获取脉冲宽度T'h、脉冲上升时间T' ^
[0070] (4)判断T'h、T'r是否分别位于Th、Tr的±10%范围内的。
[0071 ] 本发明中测试系统的实际技术参数控制在设计标准参数的± 10%范围内，有助于 提高设计精准度，提高系统参数的实际参考价值。
[0072] 实施例二：
[0073] 根据实施例一所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，模拟神光-III主机 装置的瞬态强放电环境，选取9m*6m*3. 6m的实验室，根据被测试试验设备的最大尺寸，确 定福射场试验区域为〇. 5m*0. 5m*0. 5m。
[0074] 所述神光-III主机装置的电磁脉冲辐射场有两种类型：
[0075] (1)放电电压2万伏，Tr为1微秒，TA600微秒，输出脉冲电场幅值为100V/m~ 1000V/m，脉冲电压幅值为200V~15KV;
[0076] (2)放电电压2万伏，T/J、于20纳秒，1\为200纳秒，输出脉冲电场幅值为1000V/ m~8000V/m，脉冲电压幅值为200V~15KV。
[0077] 所述有界波导传输线4设置为线栅锥状、分布式结构，有利于高频波的直接透射， 其锥度设置为30°，其高度约为试验区域高度的3-4倍，因此，作为优选，所述有界波导传 输线4的长度为3. 6m，其高度为I. 8m，即所述支撑框架5高度H=I. 8m，为了提高输出脉冲 电场幅值的均匀性，在试验区域为〇. 5m*0. 5m*0. 5m的条件下，作为优选，所述有界波导传 输线4的宽度W= 2. 5m，并且，对应的将子辐射线缆设置成12条，相邻子辐射线缆的间距分 别设置为 100mm、150mm、250mm、250mm、250mm、260mm、250mm、250mm、250mm、150mm、100mm。
[0078] 根据所述有界波导传输线4的特性阻抗
特性阻抗Z= 107. 9Q，另外，发明人考虑到测试系统所依据的理论、公式的近似性，系统 测试条件、系统所用设备等方面考虑不全面，造成测试系统存在一定的误差，并将所述误差 设置为±(3-5) %，因此，选取吸收电阻R1= 110Q，放电电阻R2= 110Q，负载电阻Rf = 110Q〇
[0079] 忽略整个放电回路的电感参数，得到简化的电容器Cni放电等效电路，如图3所示：
[0080] Cni为Marx发生器7建立的电容，初始电压20kV ;
[0081] Switchl为气体间隙开关，击穿电压设置为18kV，击穿时间设置为15ns;
[0082] R2为放电电阻，其阻值为110Q。
[0083] 等效电路满足一阶齐次微分方程 t Switchl动作前，电容 器Cni的初始电压为U。，求得微分方程的解：
放电电阻R2上的电压为UR2，则
Ur2的峰值为U。，当Ur2=U。/2 时，T=Th，且Th= 0? 693R2C。
[0084] 当 Th= 200ns 时，贝丨J
当 Th= 600 y s 时，则
[0085] 根据Tr= 2. 2L/R2，当Tr= 20ns时，则L=1000 nH;当Tr=Iys时，则L= 50yH。
[0086] 采用PSPICE电路仿真软件，建立所述Marx发生器7的全电路仿真模型，如图4所 示：
[0087] C为Marx发生器7建立的电容，初始电压20kV，电容值C分别为2. 5nF，8yF;
[0088] L为Marx发生器7建立的电感，电感值L分别为1000nH，50yH;
[0089]R为Marx发生器7的内阻，R = 0. 001 Q，忽略不计；
[0090] Switch2为闭合开关，击穿电压设置为18kV，击穿时间设置为IOns ;
[0091] Switch3为自击穿开关，电感值设置为20nH，击穿电压设置为18kV，击穿时间设置 为 15ns;
[0092] 匕为Marx发生器7对地杂散电容，Cg = 0.0 lpF (忽略不计）；
[0093] Rg为Marx发生器7并联接地电阻，Rg = 5k Q ;
[0094] Rf为IlOQ的负载电阻。
[0095] 如图4所示，分别接通所述脉冲高压源3与有界波导传输线4,以更换脉冲状态，即 将所述高压直流充电电源6的输出端与所需输出脉冲参数的Marx发生器7输入端连接即 可，利用所述测量系统1获取负载电阻Rf处的电压，绘制电压波形图，如图5、图6所示。
[0096] 如图 5 所示，T、= 610ys，Iw^=Llys，并且Iwh、T\分别位于Th、Tr的 ±10%范围内；如图6所示，并获取T'h= 193ys，T' 19ys，并且T'h、T' r分别 位于Th、I；的±10%范围内。
[0097] 由此可见，所述测试系统能够真实的模拟神光-III主机装置的瞬态强放电环境， 设计精准度高，系统参数的实际参考价值大。
[0098] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1. 一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述测试系统包括依次连接的 测量系统、控制系统、脉冲高压源和有界波导传输线，所述脉冲高压源设置为两个； 所述测试系统的建立方法为： 步骤一：根据理论电磁脉冲辐射场中的长脉冲和短脉冲，分别确定瞬变电磁场的技术 参数； 步骤二：根据所述技术参数，进行有界波导传输线和两个脉冲高压源的参数设定； 步骤三：将所述两个脉冲高压源分别与有界波导传输线连接； 步骤四：验证实际电磁脉冲辐射场的技术参数偏差是否符合设计标准。2. 根据权利要求1所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述步 骤一中的技术参数包括脉冲电场幅值、脉冲宽度Th、脉冲上升时间I；。3. 根据权利要求2所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述有 界波导传输线设置为线栅锥状、分布式结构，其包括子辐射线缆和支撑框架，所述子辐射线 缆包括导线、吸收电阻&和绞杠。4. 根据权利要求3所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在 于，所述有界波导传输线的参数包括特性阻抗Z，其设定方法为：所述支撑框架的 高度为H，所述有界波导传输线的宽度为W，则所述有界波导传输线的特性阻抗5. 根据权利要求4所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述支 撑框架的高度H为试验区域高度的3-4倍，所述试验区域设置为0. 5*0. 5*0. 5mm，所述有界 波导传输线的宽度W设置为2. 3-2. 6m。6. 根据权利要求5所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述吸 收电阻&设置为固体电阻，并且所述吸收电阻Ri等于有界波导传输线的特性阻抗Z。7. 根据权利要求6所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述脉 冲高压源包括高压直流充电电源、Marx发生器，所述Marx发生器包括外壳体、电容器(；、气 体间隙开关和放电电阻R2，所述脉冲高压源的参数设定包括电容值C、电感值L和脉冲电压 幅值，所述脉冲电压幅值与脉冲电场幅值、支撑框架的高度H匹配，所述放电电阻R2与吸收 电阻R1相等。8. 根据权利要求7所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述电 容器Cni的电容值C的设定方法为： (1) 忽略整个放电回路的电感参数，得到简化的电容器Cni放电等效电路； (2) 等效电路满足一阶齐次微分方程：(3) 气体间隙开关动作前，电容器Cni的初始电压为U。，求得步骤（2)中微分方程的解：(4) 放电电阻R2上的电压为(5) Ur2的峰值为U。，当Ur2=U。/2 时，T=Th，且Th= 0? 693R2C。9. 根据权利要求8所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，根据步 骤一中确定的技术参数，对电容器Cni的电感值L进行参数设定，电感值L与脉冲上升时间 !；、放电电阻私匹配，且T1= 2. 2L/R2。10. 根据权利要求9所述的一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，其特征在于，所述步 骤四中，验证实际电磁脉冲辐射场的技术参数偏差是否符合设计标准的方法为： (1)采用PSPICE电路仿真软件，建立所述Marx发生器的全电路仿真模型； ⑵利用所述测量系统获取负载电阻Rf处的电压，绘制电压波形图，其中，所述负载电 阻Rf?与特性阻抗Z相等； (3) 通过所述电压波形图，获取脉冲宽度T'h、脉冲上升时间T' ^ (4) 判断Iwh、Iwr是否分别位于Th、I；的±10%范围内的。
【专利摘要】本发明公开了一种电磁抗扰度测试系统的建立方法，所述测试系统包括依次连接的测量系统、控制系统、脉冲高压源和有界波导传输线，所述脉冲高压源设置为两个；所述测试系统的建立方法为：步骤一：根据理论电磁脉冲辐射场中的长脉冲和短脉冲，分别确定瞬变电磁场的技术参数；步骤二：根据所述技术参数，进行有界波导传输线和两个脉冲高压源的参数设定；步骤三：将所述两个脉冲高压源分别与有界波导传输线连接；步骤四：验证实际电磁脉冲辐射场的技术参数偏差是否符合设计标准，本发明能够提高被测设备的使用寿命和环境适应性，节约成本，具有设计精准度高，系统参数的实际参考价值大，能够灵活配置各种实验环境，实用性强的特点。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105223440
【申请号】CN201510634245
【发明人】汪凌芳, 党钊, 唐菱, 黄建军, 陈骥, 王超, 李克洪
【申请人】中国工程物理研究院激光聚变研究中心
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月30日