一种评价脉冲电磁场的方法和系统与流程

本发明属于电磁场，具体涉及一种评价脉冲电磁场的方法和系统。

背景技术：

1、脉冲电磁场在自然界和工业界广泛存在，是电磁干扰的重要组成部分，其中，具体在电磁效应测试中，为了确认机电和电子设备是否受到各种脉冲电磁场的测试，需要通过专门的装置来模拟复现脉冲电磁场，其基本方法是首先在传导电路中产生一个脉冲波形，然后通过相应的转换处理，将电路的脉冲波形转换为电磁场。在这个转换过程中由于各种原因导致产生的脉冲波形发生了失真，需要对脉冲电磁场建立指标进行评价或评估，而现有的评价或评估方法对脉冲电磁场的质量的定义比较间接：比如直接采用端口、端口电压波形、脉冲电场峰值等。现有技术的这些方法进行评价或评估将导致评价结果不客观，偏差较大，不能实际反映脉冲电磁场的性能。因此，有必要提出一种评价脉冲电磁场的方法和系统。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种评价脉冲电磁场的方法和系统，用于解决现有技术中存在的上述问题。

2、一种评价脉冲电磁场的方法，包括：

3、s1.对具有圆锥或圆柱结构的路场生成装置，采用均匀度指标来评价脉冲电磁场；

4、或者，s2.对脉冲电磁场的全波形和/或其中的主脉冲和/或杂散脉冲的属性进行评价。

5、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s1具体包括：

6、s11.路场生成装置的馈电点为坐标原点、以电磁波传播方向为半径方向构建柱坐标系或者球坐标系；

7、s12.在柱坐标系或者球坐标系下获取该路场转换装置的电场波形的理论值；

8、s13.获取设置在该电场中的被测物的场均匀度误差；

9、s14.根据电场波形的理论值和场均匀度误差来得到均匀度指标。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s2具体包括：设置a’是主脉冲a的峰值的时间坐标，b’是最早出现的杂散脉冲b的峰值时间坐标；使用从a’到b’的时间差来表征脉冲电磁场的时间窗口，b’对应的杂散脉冲幅度为e1，a’对应的主脉冲幅度为e0，则以电场最早杂散峰值幅度比kp来评价脉冲电磁场，表达式如下：

11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s2具体包括：设置t1为主脉冲a波形开始的时间，t2为主脉冲a波形结束的时间，t3为杂散脉冲b波形结束的时间，电场功率为e(t)，t为时间，则电场波形杂散功率比rps来评价脉冲电磁场，表达式如下：

12、

13、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，s2具体包括：设置电场的理想无反射端口电压为u(t)，功率为e(t)，则采用电场全波形质量reu来评价脉冲电磁场，表达式如下：

14、τ时延。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，s2具体包括：设置电场的主脉冲波形为emain(t)，功率为ef(t)，则以电场主脉冲波形质量refu来评价脉冲电磁场，表达式如下：

16、

17、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述refu和reu的值均小于1。

18、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述路场转换装置包括镜面单锥、同轴锥或天线。

19、本发明还提供了一种评价脉冲电磁场的系统，所述系统包括：

20、存储器，存储有可执行指令；

21、处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的方法。

22、本发明的有益效果

23、本发明的评价脉冲电磁场的方法，对具有圆锥或圆柱结构的路场生成装置，采用均匀度指标来评价脉冲电磁场；或者，对脉冲电磁场的全波形和/或其中的主脉冲和/或杂散脉冲的属性进行评价。本发明通过数学建模的方式评估镜面单锥、同轴锥和天线等路场转换装置产生的电场空间分布的均匀度指标。本发明通过采用对脉冲电磁场的全波形和/或其中的主脉冲和/或杂散脉冲的属性进行评价，使得脉冲电磁场有有了量化的标准。而对于均匀度指标的评价，建立了可接受的被测物尺寸和脉冲电磁场空间及其场均匀度之间的量化关系，这些都增强了实验的可信度、准确性、一致性。

技术特征：

1.一种评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，所述s1具体包括：

3.根据权利要求1所述的评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，所述s2具体包括：设置a’是主脉冲a的峰值的时间坐标，b’是最早出现的杂散脉冲b的峰值时间坐标；使用从a’到b’的时间差来表征脉冲电磁场的时间窗口，b’对应的杂散脉冲幅度为e1，a’对应的主脉冲幅度为e0，则以电场最早杂散峰值幅度比kp来评价脉冲电磁场，表达式如下：

4.根据权利要求3所述的评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，所述s2具体包括：设置t1为主脉冲a波形开始的时间，t2为主脉冲a波形结束的时间，t3为杂散脉冲b波形结束的时间，电场功率为e(t)，t为时间，则电场波形杂散功率比rps来评价脉冲电磁场，表达式如下：

5.根据权利要求4所述的评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，s2具体包括：设置电场的理想无反射端口电压为u(t)，功率为e(t)，则采用电场全波形质量reu来评价脉冲电磁场，表达式如下：

6.根据权利要求5所述的评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，s2具体包括：设置电场的主脉冲波形为emain(t)，功率为ef(t)，则以电场主脉冲波形质量refu来评价脉冲电磁场，表达式如下：

7.根据权利要求6所述的评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，所述refu和reu的值均小于1。

8.根据权利要求1所述的评价脉冲电磁场的方法，其特征在于，所述路场转换装置包括镜面单锥、同轴锥或天线。

9.一种评价脉冲电磁场的系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结
本发明涉及一种评价脉冲电磁场的方法和系统，包括：对具有圆锥或圆柱结构的路场生成装置，采用均匀度指标来评价脉冲电磁场；或者，对脉冲电磁场的全波形和/或其中的主脉冲和/或杂散脉冲的属性进行评价。本发明通过采用对脉冲电磁场的全波形和/或其中的主脉冲和/或杂散脉冲的属性进行评价，使得脉冲电磁场有了量化的标准。而对于均匀度指标的评价，建立了可接受的被测物尺寸和脉冲电磁场空间及其场均匀度之间的量化关系，这些都增强了实验的可信度、准确性、一致性。

技术研发人员：周峰,孙景禄,纪锐,陈龙泉,牟丹,张向阳,张培艳,姚安江,张大元,周开波
受保护的技术使用者：中国信息通信研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16