利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统的制作方法

1.本实用新型属于建筑物电子信息系统雷电防护技术领域，尤其涉及一种利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统。


背景技术：

2.雷电是全球十大自然灾害之一，地球上每分每秒都有雷电发生。随着电子信息系统集成化程度越来越高，极端灾害天气越来越频繁。雷电造成的灾害及其后果也越来越严重。此时，往往需要对建筑物进行雷电防护，例如，屏蔽，而如何测试建筑物的屏蔽效能成为当前亟待解决的问题。
3.由于雷电与其它高频射频信号不同，其频率主要分布在1mhz以下，波长在300m以上，因此，对测试的信号源提出了很高的要求。如果在测试现场直接发射类似于雷电波的信号，那么，发射天线高度需要近百米高度，不能满足现场测试的需求。如果使用雷电模拟设备来产生雷电信号，则需要庞大笨重的设备，成本高，不利于携带和现场测试。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统，旨在解决现有技术中对屏蔽效能进行测试时，成本较高，不利于携带以及不能满足现场测试的问题。
5.本实用新型是这样实现的，一种利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统，包括：
6.中波有源屏蔽磁环天线，用于接收待检测物的未屏蔽区以及屏蔽区的中波信号，并进行放大处理；
7.与所述中波有源屏蔽磁环天线通过线缆电性连接，以获取放大后的中波信号的am/fm场强仪，所述am/fm场强仪用于根据所述放大后的中波信号电平，对所述待检测物的雷电电磁脉冲屏蔽效能进行测试。
8.在一实施例中，所述中波有源屏蔽磁环天线，包括：
9.用于接收中波频率范围内的中波信号的磁环屏蔽天线；以及
10.设置于所述磁环屏蔽天线上，对所述中波信号进行放大处理的放大器。
11.在一实施例中，所述测试系统，包括：
12.与所述放大器电性连接的耦合器；
13.与所述耦合器电性连接，用于通过所述耦合器对所述中波有源屏蔽磁环天线进行供电的电源适配器。
14.在一实施例中，所述中波有源屏蔽磁环天线，包括：
15.与所述放大器可拆卸连接的连接结构，所述连接结构远离所述放大器的一侧设置有中空管。
16.在一实施例中，所述测试系统，包括：
17.与所述中波有源屏蔽磁环天线可拆卸连接，以将所述中波有源屏蔽磁环天线固定于预设高度的三角支架；
18.所述三角支架，包括：主支撑杆和三个支撑腿，所述三个支撑腿设置于所述主支撑杆远离所述中波有源屏蔽磁环天线一端，且所述三个支撑腿相互形成锥形支撑空间。
19.在一实施例中，所述主支撑杆嵌设于所述中空管中，以将所述中波有源屏蔽磁环天线与所述三角支架固定装配。
20.在一实施例中，所述中波有源屏蔽磁环天线距离地面的高度为0.6m～0.8m。
21.在一实施例中，所述待检测物为建筑物，所述中波有源屏蔽磁环天线与所述建筑物的外墙或者门窗的距离为3m～5m。
22.在一实施例中，所述中波有源屏蔽磁环天线的工作频率为20khz～30mhz。
23.在一实施例中，所述中波有源屏蔽磁环天线主体为铝制圆环，所述铝制圆环的直径为1m。
24.本实用新型实施例中，提供了一种利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统，包括：中波有源屏蔽磁环天线，用于接收待检测物的未屏蔽区以及屏蔽区的中波信号，并进行放大处理；与所述中波有源屏蔽磁环天线通过线缆电性连接，以获取放大后的中波信号的am/fm场强仪，所述am/fm场强仪用于根据所述放大后的中波信号电平，对所述待检测物的雷电电磁脉冲屏蔽效能进行测试。本技术中，中波广播信号的频率范围为531-1035khz，与雷电波的频率有重叠部分，并且地市级城市基本都设置有中波广播电台，中波信号来源丰富，因此，可通过中波有源屏蔽磁环天线可以接收中波信号，并通过放大器，将微弱的中波信号放大，消除干扰，并且通过am/fm场强仪对放大后的中波信号电平进行测试，通过中波信号电平测量雷电电磁脉冲的屏蔽效能，无需布置雷电模拟设备发射雷电信号，有效解决了设备体积较大，不利于携带，且成本较高的问题，满足了现场测试需求。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例提供的一种利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统的系统组成原理图；
26.图2是本实用新型实施例提供的一种利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统的实施场景图；
27.图3是本实用新型实施例提供的一种中波有源屏蔽磁环天线的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.参见图1，本实用新型实施例中，提供了一种利用中波广播信号测量雷电电磁脉冲屏蔽效能的测试系统，包括：中波有源屏蔽磁环天线1，用于接收待检测物的未屏蔽区以及屏蔽区的中波信号，并进行放大处理；与所述中波有源屏蔽磁环天线1通过线缆电性连接，以获取放大后的中波信号的am/fm场强仪2，所述am/fm场强仪2用于根据所述放大后的中波信号电平，对所述待检测物的雷电电磁脉冲屏蔽效能进行测试。本技术中，中波广播信号的
频率范围为531-1035khz，与雷电波的频率有重叠部分，并且地市级城市基本都设置有中波广播电台，中波信号来源丰富，因此，可通过中波有源屏蔽磁环天线可以接收中波信号，并通过放大器，将微弱的中波信号放大，消除干扰，并且通过am/fm场强仪对放大后的中波信号进行测试，通过中波信号电平测量雷电电磁脉冲的屏蔽效能，无需布置雷电模拟设备发射雷电信号，有效解决了设备体积较大，不利于携带，且成本较高的问题，满足了现场测试需求。
30.其中，所述线缆可为同轴线缆，可以实现供电与信号的同步传输。
31.在本实用新型实施例中，可以先找到未屏蔽区域最强的中波信号频点，先测试未屏蔽区域的信号电平，再测试屏蔽区域的信号电平。
32.在本实用新型实施例中，该中波有源屏蔽磁环天线1，包括：用于接收中波频率范围内的中波信号的磁环屏蔽天线铝环11；以及设置于所述磁环屏蔽天线铝环11上，对所述中波信号进行放大处理的放大器12。
33.其中，所述放大器12具有防水性，因此可以放置于室外。
34.本实用新型实施例中，所述中波有源磁环屏蔽天线1可采用1m铝制圆环制成。通过线性电源供电，增益可达20db以上，并且通过放大器12进行放大处理后，不仅可以将微弱的信号放大，还可以消除室内各种开关用电设备，例如，白炽灯等家用电器的电磁干扰，方便测试。
35.进一步，该中波有源磁环屏蔽天线1还可采用0.8m、0.6m的铝制圆环制成。具体可以根据实际测量频段进行设置。
36.在本实用新型实施例中，该中波有源屏蔽磁环天线1的工作频率可为20khz～30mhz。
37.在本实用新型实施例中，所述测试系统，包括：与所述放大器12电性连接的耦合器3；与所述耦合器3电性连接，用于通过所述耦合器3为所述中波有源屏蔽磁环天线1进行供电的电源适配器4。该放大器12上设置有射频端口(bnc母头)，该耦合器3上设置有天线端口(bnc母头)以及接收端口(bnc母头)，该天线端口通过同轴线缆与该放大器12的接口连接，该接收端口通过同轴线缆可与该am/fm场强仪连接，通过该耦合器3可将直流电源电流信号和中波信号耦合在一起，并通过同轴线缆进行同步传输，为中波有源磁环屏蔽天线1供电，同时将放大器12放大后的中波信号传输到am/fm场强仪。以便实现为所述放大器12进行供电，且可实现信号传输。
38.其中，该射频端口以及该天线端口还可为n头、tnc头等射频接头。
39.其中，该耦合器3可通过12v直流线性电源适配器供电。通过线性电源适配器进行供电可有效进行降噪，避免噪声过大，对中波信号接收造成干扰。
40.在本实用新型实施例中，am/fm场强仪2可以测试中波am信号和调频fm信号电平，可以显示峰值，平均值和实时值，以电平测试为例，可先将中波有源屏蔽磁环天线放置于室外接收中波发射塔发射的中波信号，然后通过扫描、频谱或者通过搜索功能可以看到中波信号中电平最高的中波频点，调整中波有源屏蔽磁环天线方向，可得到最大的信号电平值。以此频点作为信号源，测试室内外的信号电平。测量时，保持中波有源屏蔽磁环天线方向一致。中波有源屏蔽磁环天线距待检测建筑物外墙的距离相等，中波有源屏蔽磁环天线距离地面的高度可为0.6～0.8m，或与需要雷电保护的设备同高，但不能超过设备高度。
41.在进行测量时，可以选择电平最高的2个频点进行测量，两个频点尽量位于1mhz两侧，从而可以更好的衡量屏蔽效能。可以调整中波有源屏蔽磁环天线天线距待检测建筑物外墙的距离，测试不同距离下的屏蔽效能，如1m，3m等。
42.参见图3在本技术实施例中，该中波有源屏蔽磁环天线1还包括：与所述放大器12可拆卸连接的连接结构13，所述连接结构13远离所述放大器12的一侧设置有中空管。具体的，所述放大器12的底部设置有螺纹孔(图中未示出)，所述连接结构13可以通过螺栓(图中未示出)固定在该放大器12的底部。
43.进一步，该连接结构13包括安装板以及设置在该安装板的中心处的中空管，该安装板上相对设置有2螺纹孔，可通过螺栓锁紧该螺纹孔以及放大器12的螺纹孔，以便将连接结构13与放大器12固定。
44.其中，中空管可为中空金属管，其长度可为20cm。
45.在本实用新型实施例中，该测试系统，还包括：与中波有源屏蔽磁环天线1可拆卸连接，以将所述中波有源磁环屏蔽天线1固定于预设高度的三角支架5；所述三角支架5，包括：主支撑杆51和三个支撑腿52，所述三个支撑腿52设置于所述主支撑杆51远离所述中波有源屏蔽磁环天线1的一端，且所述三个支撑腿52相互形成锥形支撑空间。通过三角支架5对中波有源屏蔽磁环天线1进行固定和支撑，可以提高稳定性，且便于携带和移动。
46.进一步，在测试中，该3个支撑腿52可以尽量调平，形成锥形支撑空间，以增加支撑的稳定性。
47.在本实用新型一实施例中，该三角支架5的高度可以调节，以便调节中波有源屏蔽磁环天线1的高度，以适应不同高度的需求，且该支撑脚52的支撑角度也可进行调整，以适应不同地势需求。
48.在本实用新型一实施例中，所述主支撑杆51嵌设于所述中空管中，以将所述中波有源屏蔽磁环天线1与所述三角支架5固定装配。具体的，当该连接结构13与该放大器12的底部固定时，该中空管可套设在主支撑杆51上，从而将三角支架5与中波有源屏蔽磁环天线1固定在一起，当使用完成后，可在外力作用下，可将该中波有源屏蔽磁环天线1取下，结构简单，且便于实现组装和携带。
49.在本实用新型实施例中，该放大器12设置有第一连接线以及第二连接线，该第一连接线与该第二连接线可分别与所述磁环屏蔽天线11的两侧通过固定件连接。
50.其中，该第一连接线与该第二连接线可为带绝缘外皮的多股铜导线。
51.其中，该固定件可为蝶形螺母以及螺栓，该第一连接线与第二连接线可与该磁环屏蔽天线11电性连接。
52.在本实用新型一实施例中，所述中波有源屏蔽磁环天线距离地面的高度可为0.6m～0.8m。且所述中波有源屏蔽磁环天线与所述待检测建筑物的外墙或者门窗的距离可为3m～5m。
53.参见图2，在本实用新型实施例中，将当地中波广播频点对应的波头作为信号源，该待检测物可为建筑物，将中波有源磁环屏蔽天线分别置于待检测建筑物的室外以及室内分别接收室外以及室内的中波信号，室外为未屏蔽的中波信号，室内为屏蔽后的中波信号，在经过放大器进行放大处理后，发送给am/fm场强仪，计算出屏蔽效能，具体的，通过am/fm场强仪的频谱扫描功能，可以获取当地的中波电台信号频谱，为便于研究屏蔽效能的规律，
选择1mhz两侧两个电平值最高的频率作为信号源，且户外信号电平在60dbμv以上进行测试，
54.本实用新型实施例中，中波广播信号的频率范围为531-1035khz，与雷电波的频率有重叠部分，并且地市级城市基本都设置有中波广播电台，因此中波信号来源丰富，因此，可通过中波有源屏蔽磁环天线可以接收中波信号，并通过放大器，将微弱的中波信号放大，消除干扰，并且通过am/fm场强仪对放大后的中波信号进行测试，通过中波信号测量雷电电磁脉冲的屏蔽效能，无需布置雷电模拟设备发射雷电信号，有效解决了设备体积较大，不利于携带，且成本较高的问题，满足了现场测试需求。
55.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。