一种满足电场波形不变且匹配不同天线的脉冲源输出结构的制作方法

本发明涉及电磁脉冲环境模拟实验技术，具体是一种满足电场波形不变且匹配不同天线的脉冲源输出结构。

背景技术：

有界波模拟器是进行电磁脉冲辐射效应试验应用最广的试验设施。在信息化条件下，各种电子信息设备已广泛应用于军用和民用关键设施和重要目标，与之伴随的是其电磁易损性阈值在逐步降低，这就对这些设施和目标构成了严重威胁。而要进行电磁易损性及防护技术研究，就必须建立各类电磁脉冲模拟实验系统。

目前，国内外均建有大量的电磁脉冲有界波模拟器，但上述这些系统都是特定结构的模拟系统，只能针对特定尺寸的天线系统配置特定指标的脉冲源，结构和性能确定的脉冲源不能满足多种尺寸的天线系统；因此，每建设一套有界波模拟器就要进行一次设计，增加了建设设计费用，同时降低了建设效率。

为了提高建设效率，节省建设成本，设计一种满足电磁脉冲电场波形不变且匹配不同尺寸天线的脉冲源输出结构就非常必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种满足电场波形不变且匹配不同天线的脉冲源输出结构，在满足电磁脉冲电场波形不变的情况下，通过调节脉冲源的输出，使得一个脉冲源可匹配不同尺寸的辐射天线系统。

为实现如上所述的目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种满足电场波形不变且匹配不同天线的脉冲源输出结构，包括电感调节装置、电阻调节装置和接口位置调节装置，所述的电感调节装置内设有可更换的调波电感，电阻调节装置内设有多个可旋转定位的电阻链，电感调节装置中的调波电感一端通过电缆与有界波模拟器的脉冲源的高压输出端连接，另一端通过柔性导线与电阻调节装置中的一个电阻链一端连接，所述与调波电感相连接的电阻链另一端通过柔性导线与有界波模拟器的天线系统连接；所述的接口位置调节装置设置在电阻调节装置下部，用于调节电阻调节装置的高度，以匹配不同尺寸的天线；

所述的电阻调节装置包括绝缘箱体、绝缘转轮和电阻链，绝缘转轮可拆卸的设置在绝缘箱体内，绝缘转轮上设有多个不同阻抗的电阻链，所述绝缘箱体设有绝缘转轮的两端内壁上均设有与外部连接的导电接口，每个电阻链的两端均设有与绝缘箱体两端内壁导电接口相匹配的接头；

所述的电感调节装置包括调波电感和绝缘安装套，绝缘安装套两端均设有螺纹连接的绝缘盖体，每个绝缘盖体端面均设有通孔，所述的调波电感通过绝缘盖体固定设置在绝缘安装套内，调波电感两端分别通过绝缘盖体端面的通孔与外部连接。

所述的电阻调节装置其绝缘转轮整体为中部设有转轴的工字轮，其转轴的两端可拆卸的穿设在绝缘箱体两端内壁上，所述的多个电阻链均平行于绝缘转轮的转轴轴线并均匀分布在绝缘转轮的一个圆周面上。

所述的电阻调节装置其绝缘箱体内壁上的导电接口均为弹性组件，所述弹性组件包括本体、导向柱和弹簧，所述的本体由内连接板和垂直固连在内连接板侧面的外连接杆构成，内连接板通过导向柱安装在绝缘箱体内壁上，外连接杆穿设在绝缘箱体内壁上，在外连接杆上套设有弹簧，所述弹簧一端与内连接板侧面相接触，另一端与绝缘箱体内壁相接触。

所述的导电接口其本体与电阻链相接触的一面设有球形凹槽，与之相对应的，所述电阻链两端的接头均设置为球型。

所述的接口位置调节装置整体为绝缘的非金属材料制成的升降机构，所述电阻调节装置的绝缘箱体设置在升降机构的上部。

所述的柔性导线为铜带。

本发明的有益效果：本发明所提供的结构，为同一个脉冲源匹配多个尺寸的天线系统提供了一个通用的接口结构设计方案；本发明所提供的结构，还适用于在同一块试验场地为多套脉冲源匹配多个尺寸天线系统的场合，即提供了一个通用的标配接口设计方案，提高了有界波模拟试验系统设计安装效率，节省了建设成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为电阻调节装置的示意图。

图3为图2中a处的放大图。

图4为绝缘转轮的立体示意图。

图5为电容调节装置的示意图。

图中，1、调波电感，11、绝缘安装套，12、绝缘盖体；

2、电阻链，21、绝缘箱体，22、绝缘转轮，23、导电接口，201、接头，231、本体，232、导向柱，233、弹簧，2311、内连接板，2312、外连接杆；

3、输出接口连接板；4、升降机构。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种满足电场波形不变且匹配不同天线的脉冲源输出结构，包括电感调节装置、电阻调节装置和接口位置调节装置，所述的电感调节装置内设有可更换的调波电感1，电阻调节装置内设有多个可旋转定位的电阻链2，电感调节装置中的调波电感1一端通过电缆与有界波模拟器的脉冲源的高压输出端连接，另一端通过柔性导线与电阻调节装置中的一个电阻链2一端连接，所述与调波电感1相连接的电阻链2另一端通过柔性导线与有界波模拟器的天线系统连接；所述的接口位置调节装置设置在电阻调节装置下部，用于调节电阻调节装置的高度，以匹配不同尺寸的天线；

如图2、图4所示，所述的电阻调节装置包括绝缘箱体21、绝缘转轮22和电阻链2，绝缘转轮22可拆卸的设置在绝缘箱体21内，绝缘转轮22上设有多个不同阻抗的电阻链2，所述绝缘箱体21设有绝缘转轮22的两端内壁上均设有与外部连接的导电接口23，每个电阻链2的两端均设有与绝缘箱体21两端内壁导电接口23相匹配的接头201；

如图5所示，所述的电感调节装置包括调波电感1和绝缘安装套11，绝缘安装套11两端均设有螺纹连接的绝缘盖体12，每个绝缘盖体12端面均设有通孔，所述的调波电感1通过绝缘盖体12固定设置在绝缘安装套11内，调波电感1两端分别通过绝缘盖体12端面的通孔与外部连接。

如图2、图4所示，所述的电阻调节装置其绝缘转轮22整体为中部设有转轴的工字轮，其转轴的两端可拆卸的穿设在绝缘箱体21两端内壁上，所述的多个电阻链2均平行于绝缘转轮22的转轴轴线并均匀分布在绝缘转轮22的一个圆周面上。

如图2、图3所示，所述的电阻调节装置其绝缘箱体21内壁上的导电接口23均为弹性组件，所述弹性组件包括本体231、导向柱232和弹簧233，所述的本体231由内连接板2311和垂直固连在内连接板2311侧面的外连接杆2312构成，内连接板2311通过导向柱232安装在绝缘箱体21内壁上，外连接杆2312穿设在绝缘箱体21内壁上，在外连接杆2312上套设有弹簧233，所述弹簧233一端与内连接板2311侧面相接触，另一端与绝缘箱体21内壁相接触。

如图2、图3所示，所述的导电接口23其本体231与电阻链2相接触的一面设有球形凹槽，与之相对应的，所述电阻链2两端的接头201均设置为球型。

如图1、图2所述的电阻调节装置其电阻链2通过输出接口连接板3与有界波模拟器的天线系统连接，所述输出接口连接板3固设在电阻调节装置的绝缘箱体21外部，输出接口连接板3与绝缘箱体21一端内壁上的导电接口23连接。

所述的接口位置调节装置整体为绝缘的非金属材料制成的升降机构4，所述电阻调节装置的绝缘箱体21设置在升降机构4的上部。

所述的柔性导线为铜带。

下面结合上述技术方案，以具体实施例对本发明加以说明。

实施例1、

现在要求脉冲源在天线系统平行段能够产生如下的电场波形：变化率6.8*10¹¹v/m/s，半宽不小于6us，峰值大小可调；

所述的天线系统有两种：3m高平行线天线和10m高平行线天线；

3m高平行线天线尺寸参数为：天线系统整体结构包括前锥段、平行段、后锥段三部分，其中，前锥长7m，水平段长3.5m、宽3.6m，高3m，后锥长5m，天线总长度15.5m，宽度3.6m；水平段宽高比1.2：1；

10m高平行线天线尺寸参数为：天线系统整体结构由前锥段、平行段、后锥段三部分组成，其中，前锥长30m，水平段长15m、宽15m，高10m，后锥长15m，天线总长度60m，宽度15m。水平段宽高比1.5：1；

两种天线系统的天线支架均采用玻璃钢缠绕管，横梁采用金属桁架结构，天线上极板采用金属线，天线下极板为固定在水泥地面上的不锈钢网；分布式负载共分为多份锥形段，每一份锥形段连接一条电阻链，每一个电阻链由多个高压无感大功率电阻串联组成。

为上述配置设计的脉冲源输出结构技术方案与说明书发明内容提供的技术方案基本一致，在此予以省略，现重点说明本实施例中以确定数值描述的部分：

由于天线系统有3米高平行线天线和10米高平行线天线，因此需要两个调波电感直接更换，其中与3m高平行线天线适配的调波电感阻值为2.8μh，与10m高平行线天线适配的调波电感阻值为4.74μh；

所述的电阻调节装置要分别适配3m高和10m高天线系统，因此，涉及两组电阻链，每组电阻链由9个分压电阻链组成，两组电阻链之间可进行快速切换，因此可制作两个绝缘转轮，通过更换绝缘转轮的方式更换电阻链；每个绝缘转轮上安装9个分压电阻链，这9个分压电阻链应有序放置，不能混淆使用，以便转轮上的9个分压电阻链通过旋转的方式切换，方便快捷。

通过计算后，设置特定阻值的电阻以及电阻链，即可使用本发明提供的输出结构，实现一个脉冲源与两个天线系统相配适，在本实施例中，经检测，对所述的3m高平行线天线系统，分压电阻分别在122ω、148ω、180ω状态下时，平行段天线上下极板的峰值电压分别是180kv、165kv、150kv，对应3米高传输线的电场强度分别是60kv/m、55kv/m、50kv/m、45kv/m、40kv/m、35kv/m；电场变化率在6.5*10¹¹-7.0*10¹¹v/m/s,相对6.8*10¹¹v/m/s，误差范围在±5%以内，满足实验要求；

对所述的10m高平行线天线系统，分压电阻分别在143ω、200ω、285ω状态下时，平行段天线上下极板的峰值电压分别是300kv、250kv、200kv，对应10米高传输线的电场强度分别是30kv/m、25kv/m、20kv/m；电场变化率在6.5*10¹¹-7.0*10¹¹v/m/s,相对6.8*10¹¹v/m/s，误差范围在±5%以内，也满足试验要求。

因为不同尺寸的天线在前锥段起始端口处离地高度或者上下极板之间高度不一样，因此需要根据天线要求调整脉冲源输出高度，在本实施例中，电阻调节装置上的输出接口连接板即相当于脉冲源输出端，因此，在电阻调节装置的下部安装接口位置调节装置，接口位置调节装置采用非金属材料制作，调节高度在0.4-1.2m范围内内可调，用电木板材料和四连杆原理制作升降平台，通过旋转螺栓来调节平台高度。

综上所述，本发明提出的一种匹配不同天线尺寸的脉冲源输出结构，为同一个脉冲源匹配多个尺寸的天线系统提供了一个通用的接口结构设计方案，适用于在同一块试验场地为多套脉冲源匹配多个尺寸天线系统的场合。

本发明未详述部分为现有技术。