一种可调波瞬态电磁脉冲模拟器装置的制作方法

本实用新型属于电磁脉冲模拟技术领域，具体的说是一种可调波瞬态电磁脉冲模拟器装置。

背景技术：

随着高功率脉冲技术的发展，各国开始竞相展开电磁脉冲武器的研究。电磁脉冲武器成为一种新型的攻击信息系统的武器，无论是高功率微波武器和超宽带电磁脉冲武器，还是现代其它的新型电磁脉冲武器都会损坏甚至烧毁现代电子设备系统，致使电子设备系统瘫痪。如今，在战争中，电子对抗能力的高低经常决定了战争的胜负，而电磁脉冲武器对电子设备系统的大规模杀伤力使其成为电子对抗的一个至关重要的武器，因此研究电磁脉冲耦合机理和防护设计是极其重要的，在研究电磁脉冲耦合机理和防护设计的试验中，需要电磁脉冲模拟器作为干扰源，对试验件进行电磁脉冲干扰。

在试验中，针对不同的电磁脉冲源，对其波形要求不同，然而现有电磁脉冲模拟器在改变波形时，需通过更换器件或者使用不同的设备，这些方法既耗时又花费巨大。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有技术存在的不足之处，提供一种可靠、便捷的可调波瞬态电磁脉冲模拟器装置，以期能解决现有瞬态电磁脉冲模拟器不能直接调节波形的问题和波形调节后产生畸变的问题，从而达到产生不同的脉冲波形，并且消除因改变电路参数而产生的震荡的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种可调波瞬态电磁脉冲模拟器装置的特点包括：波形生成器、波形控制器、存储示波器、脉冲发生器、波前时间调节电路、阻尼震荡调节电路、脉冲宽度调节电路；

所述波形生成器的第一端口连接所述存储示波器，用于获取波形参数；所述波形生成器的第二端口连接所述波形控制器的第一端口，用于获取波形调节参数；

所述波形控制器的第二端口连接所述脉冲发生器，用于调节波形峰值；所述波形控制器的第三端口连接所述阻尼震荡调节电路，用于减少波形震荡；所述波形控制器的第四端口连接所述脉冲宽度调节电路，用于调节脉冲宽度；所述波形控制器的第五端口连接所述波前时间调节电路，用于调节波前时间。

本实用新型所述的可调波瞬态电磁脉冲模拟器装置的特点也在于：

所述波形生成器、波形控制器和存储示波器设置在屏蔽箱中。

所述脉冲发生器、所述阻尼震荡调节电路和所述波前时间调节电路依次串联成回路；在所述阻尼震荡调节电路和所述波前时间调节电路之间的线路上设置有发生器开关和主开关；在所述波前时间调节电路和所述脉冲发生器之间的线路上设置有高压探头和终端匹配负载；所述高压探头还与所述存储示波器相连接；所述脉冲宽度调节电路的一端连接在所述发生器开关和主开关之间，另一端连接在所述脉冲发生器和终端匹配负载之间并接地。

所述脉冲发生器为可控峰值的Max发生器，用于产生双指数脉冲。

所述脉冲宽度调节电路由可控制电容值的电容构成。

所述波前时间调节电路和阻尼震调节电路均由可控调波电感和可控电阻串联构成。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过对脉冲发生器、波前时间调节电路、阻尼震荡调节电路和脉冲宽度调节电路的控制，以达到对输出脉冲波形的控制；并能根据不同脉冲参数调节范围，更换不同的可控电容，从而产生了更多的脉冲波形种类；通过波形调节器实现了脉冲波形的无极调节；且阻尼震荡调机电路消除了因改变回路电容引起的波形震荡；同时，减少了为改变脉冲波形而更换器件的时间和成本，也避免了使用多种脉冲模拟器的浪费；从而为研究不同波形的电磁脉冲耦合效应和防护设计试验提供了方便。

附图说明

图1是本实用新型的等效电路图；

图2是本实用新型阻尼震荡调节电路图或波前时间调节电路图；

图3是本实用新型脉冲宽度调节电路图；

图4是本实用新型有界波模拟器示意图；

图中标号，1波形生成器，101波形生成器第一端口，102波形生成器第二端口，2波形控制器，201波形控制器第一端口，202波形控制器第二端口，203波形控制器第三端口，204波形控制器第四端口，205波形控制器第五端口，3存储示波器，4屏蔽箱，5脉冲发生器，6波前时间调节电路图，7阻尼震荡调节电路，8脉冲宽度调节电路图，9高压探头，10传输线，11终端匹配负载，12发生器开关，13主开关，21可控电容，31可控调波电感，32可控电阻。

具体实施方式

本实施例中，一种可调波瞬态电磁脉冲模拟器装置是针对现有技术的瞬态电磁脉冲模拟器装置不能直接调节波形的缺点而提出的，本装置既能调节脉冲的幅值、脉冲宽度和波前时间，又能调节因改变电容产生的阻尼震荡问题；如图1所示，具体包括：

波形生成器1、波形控制器2、存储示波器3、脉冲发生器5、波前时间调节电路6、阻尼震荡调节电路7、脉冲宽度调节电路8、屏蔽箱4、高压探头9、传输线10、终端匹配负载11、发生器开关12和主开关13；由波形生成器1、波形控制器2和存储示波器3设置在屏蔽箱4中，并构成模拟控制与测量系统；由脉冲发生器5、波前时间调节电路6、阻尼震荡调节电路7、脉冲宽度调节电路8、高压探头9、传输线10、终端匹配负载11、发生器开关12构成模拟器主电路；具体实施中，脉冲发生器5为可控峰值的Max发生器，用于产生双指数脉冲。发生器开关12和主开关13是气体触发开关。

波形生成器1的第一端口101连接存储示波器3，用于获取波形参数；波形生成器1的第二端口102连接波形控制器2的第一端口201，用于获取波形调节参数；具体实施中，在存储示波器3中输入波形参数数值，波形生成器1生成波形并生成所需调节的参数数值，所需调节参数数值输入波形控制器2；波形生成器1生成波形和计算参数数值应当足够快速和精确。

波形控制器2的第二端口202连接脉冲发生器5，用于调节波形峰值；波形控制器2的第三端口203连接阻尼震荡调节电路7，用于减少波形震荡；波形控制器2的第四端口204连接脉冲宽度调节电路8，用于调节脉冲宽度；波形控制器2的第五端口205连接波前时间调节电路6，用于调节波前时间。波形控制器2使用单片基控制。

脉冲发生器5、阻尼震荡调节电路7和波前时间调节电路6依次串联成回路；在阻尼震荡调节电路7和波前时间调节电路6之间的线路上设置有发生器开关12和主开关13；在波前时间调节电路6和脉冲发生器5之间的线路上设置有高压探头9和终端匹配负载11；高压探头9还与存储示波器3相连接；脉冲宽度调节电路8的一端连接在发生器开关12和主开关13之间，另一端连接在脉冲发生器5和终端匹配负载11之间并接地。

如图3所示，脉冲宽度调节电路8由可控制电容值的电容构成。可控电容是通过控制电容极板距离实现电容值控制，需要高精度调节。最好选用通过控制电容极板距离实现电容值变化的电容，可以无级调控并且控制精度高。

如图2所示，波前时间调节电路6和阻尼震调节电路7均由可控调波电感31和可控电阻串联构成32。可控电感31和可控电阻32其调节精度要求较高，要求使用低电阻率的电感。

首先，发生器开关12处于断开状态，通过波形调节器2确定波前时间调节电路6和阻尼震荡调节电路7的可控电感值和电阻值，确定脉冲宽度调节电路8的可控电容值，闭合发生器开关12对波形宽度调节电路8的电容充电，主开关13导通，通过传输线10到终端匹配电阻11进行放电。

如图4所示，传输线型有界波模拟器。传输线型有界波模拟器分上下极板两部分，上极板由线栅结构，下极板为金属结构，形成传输线结构。终端匹配负载11与传输线结构的特性阻抗匹配。设备放电时，模拟器上下极板间形成脉冲场，试验区域在脉冲场前半部分。为了防止波反射，必须保证终端负载匹配，为了保证吸波能力，终端匹配电阻使用分布电阻。