充气式可移动的有界波模拟器天线及有界波模拟器的制作方法

本发明涉及一种有界波模拟器天线，特别涉及一种充气式可移动的有界波模拟器天线及有界波模拟器。

背景技术：

强电磁脉冲对含有电子设备的电力系统、通信系统、控制系统、信号传输系统以及数据采集系统等可能产生极大的毁伤性影响。在强电磁脉冲环境下，一些关系到国计民生的重要设施和装备的生存能力尚不明确，需要在强电磁脉冲模拟环境下开展试验考核验证。

强电磁脉冲模拟环境主要通过电磁脉冲模拟器产生。电磁脉冲模拟器主要由脉冲源和天线组成，其中脉冲源产生电压脉冲，电压脉冲通过天线传输，在一定的区域产生脉冲电场，提供强电磁脉冲模拟环境。

根据天线类型不同，电磁脉冲模拟器分为辐射波和有界波两种，其中辐射波模拟器天线为双锥天线(或者双锥转笼型)，脉冲源悬挂在最高点，脉冲源两侧连接双锥转笼型天线，脉冲源产生的电压脉冲沿天线两侧传播，在周围空间形成脉冲辐射场。有界波模拟器天线为双锥板结构，脉冲源放置在地面，脉冲源输出端分别连接上下两个锥板，脉冲源产生的电压脉冲沿上下两个锥板传播，在两个锥板之间形成脉冲电场。

通常，有界波模拟器天线采用木质或者玻璃钢材料作为支撑框架，支撑结构尺寸一般达到几十米甚至上百米，因此目前国内外现有的有界波模拟器均为固定式。效应物需要移动至天线两极板之间开展电磁脉冲试验，但是有些固定设施或者不方便移动的系统无法在有界波模拟器下开展电磁脉冲试验。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种充气式可移动的有界波模拟器天线及有界波模拟器，有界波模拟器天线采用充气的支撑柱作为支撑，可快速搭建并方便移动，解决了现有有界波模拟器无法移动的技术问题。

本发明所采用的技术方案是，一种充气式可移动的有界波模拟器天线，其特殊之处在于：

包括天线下极板、天线上极板以及支撑结构；

所述天线下极板和天线上极板均包括多根相互并联的金属线；

所述天线下极板水平设置；

所述天线上极板设置在天线下极板上方；所述天线上极板中多根金属线的中间段与所述支撑结构连接；

所述支撑结构的两端固定设置；所述支撑结构包括多根支撑柱；所述支撑柱内部为空腔，多根支撑柱之间通过布或绳连接；通过给支撑柱内部空腔充气，支撑柱由软变硬，支撑结构形成一个整体支撑框架，将与其连接的天线上极板中多根金属线的中间段水平抬起并支撑。

进一步地，多根所述支撑柱的内部空腔相互连通。

进一步地，所述支撑柱由绝缘纤维材料制成。

进一步地，所述布为防红外或雷达的伪装布，且其设置在支撑柱和天线上极板的上方。

进一步地，所述天线下极板设置在地面上，所述支撑结构的两端通过地锚或斜拉锁与地面固连。

一种充气式可移动的有界波模拟器，其特殊之处在于：包括脉冲源、负载以及上述充气式可移动的有界波模拟器天线；

所述有界波模拟器天线中天线下极板的多根金属线的前端与脉冲源的零电位端连接，其后端与负载的一端连接；

所述有界波模拟器天线中天线上极板的多根金属线的前端与脉冲源的高压输出端连接，其后端与负载的另一端连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的充气式可移动的有界波模拟器天线，其天线上极板中多根金属线的中间段通过支撑结构中充气的支撑柱抬起并支撑，当需要移动有界波模拟器时，将支撑柱内部空腔的气体进行放气，支撑柱变软，折叠、移动，其移动方便；因此，本发明解决了现有有界波模拟器无法移动的问题。本发明的充气式可移动的有界波模拟器天线，可实现大尺寸天线的快速搭建、快速拆收、方便运输，具有灵活机动的特点；通过计算天线支撑结构，可实现高15m、宽30m，长度不限的可移动有界波模拟器天线设计，可为固定设施及其它不方便移动的系统开展电磁脉冲考核试验。并且，其整体支撑结构无大尺寸金属配件，有利于电磁波在天线中无畸变传输。

(2)本发明的充气式可移动的有界波模拟器天线中，多根支撑柱的内部空腔相互连通，这样，使用一个充气装置即可完成充气，充气方便。

(3)本发明的充气式可移动的有界波模拟器天线中，支撑柱由绝缘纤维材料制成，这样支撑结构强度更高，支撑更稳定，进而形成的强电磁脉冲模拟环境更稳定。

(4)本发明的充气式可移动的有界波模拟器天线中，选用防红外或雷达的伪装布将多根支撑柱连接，且伪装布设置在支撑柱和天线上极板的上方，这样，不但能起到连接支撑柱的作用，而且隐蔽性更好，可形成全天候试验能力。

(5)本发明的充气式可移动的有界波模拟器天线中，天线下极板设置在地面上，支撑结构的两端通过地锚或斜拉锁与地面固连，这样，搭建方便。

附图说明

图1是本发明充气式可移动的有界波模拟器实施例的结构示意图。

图中各标号的说明如下：

1-脉冲源，2-天线上极板，3-天线下极板，4-支撑柱，5-布，6-负载。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种充气式可移动的有界波模拟器天线，其结构包括天线下极板3、天线上极板2以及支撑结构。

天线下极板3和天线上极板2均包括多根相互并联的金属线；天线下极板3水平设置，在本实施例中，其设置在地面上；天线上极板2设置在天线下极板3上方；天线上极板2中多根金属线的中间段与上述支撑结构连接；支撑结构的两端固定设置，在本实施例中，支撑结构的两端通过地锚或斜拉锁与地面固连；支撑结构包括多根支撑柱4；支撑柱4内部为空腔，多根支撑柱4之间通过布5或绳连接；通过给支撑柱4内部空腔充气，支撑柱4由软变硬，支撑结构形成一个整体支撑框架，将与其连接的天线上极板2中多根金属线的中间段水平抬起并支撑。

为了充气方便，可将上述多根支撑柱4的内部空腔设置成相互连通。为了支撑结构的强度更好，上述支撑柱4采用特制高强度编制材料制造，在本实施例中，其由绝缘纤维材料制成。为了隐蔽性更好，本实施例中上述布5选用防红外或雷达的伪装布，且其设置在支撑柱4和天线上极板2的上方。

本发明还提供了一种充气式可移动的有界波模拟器，该有界波模拟器包括脉冲源1、负载6以及上述充气式可移动的有界波模拟器天线。有界波模拟器天线中天线下极板3的多根金属线的前端与脉冲源1的零电位端连接，其后端与负载6的一端连接；有界波模拟器天线中天线上极板2的多根金属线的前端与脉冲源1的高压输出端连接，其后端与负载6的另一端连接。

本发明的充气式可移动的有界波模拟器的安装过程为：

(1)将天线下极板3铺设在地面上，天线下极板3中多根金属线的前端与脉冲源1的零电位端连接，其后端与负载6的一端连接；

(2)将支撑柱4与布5或绳在地面上连接；

(3)将天线上极板2中多根金属线的前端与脉冲源1的高压输出端连接，其后端与负载6的另一端连接。

(4)采用地锚或斜拉锁等方式将支撑结构的两端与地面固定；

(5)给支撑柱4内部空腔充气，支撑结构将与其连接的天线上极板2中多根金属线的中间段水平抬起并支撑，形成锥板结构，与铺设在地面上的天线下极板3共同组成有界波模拟器天线。

本发明的充气式可移动的有界波模拟器的工作过程为：脉冲源1产生的电压脉冲沿着有界波模拟器天线传输，在天线下极板3与天线上极板2之间形成脉冲电场，为效应物提供实验空间。布5可以为效应物提供伪装和保护，形成全天候试验能力。试验结束后，将支撑柱4放气，整个有界波模拟器天线落回地面，实现快速拆收。