基于FPGA的电磁脉冲电场测量系统

发布时间：2017-10-12 18:03

  本文关键词：基于FPGA的电磁脉冲电场测量系统

  更多相关文章： 电磁脉冲电场 单极子天线 现场可编程门阵列 电场探头

【摘要】：为了测量纳秒级前沿的电磁脉冲电场,研制了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的宽频带电磁脉冲电场测量系统,该系统采用单极子天线作为电场探头的接收天线,高速AD采集调理电路输出的电压信号,由FPGA接收AD采样的数据并保存至DDR2和FLASH存储器中;分析了系统的整体方案;对系统的信号调理、采集的触发方式、FPGA控制以及干扰屏蔽等关键技术进行了重点分析;通过电场探头、电磁脉冲模拟器、PTEM暗室、衰减器以及示波器进行了性能和功能验证实验;利用软件将电场探头和示波器测得的信号进行处理和对比;实验表明,所研制的电场探头可以测量前沿大于2.5ns、电场强度为0~50kV/m的脉冲电场,系统线性度好,体积小,抗干扰性能好,测量准确性高。
【作者单位】： 西华大学电气与电子信息学院四川省信号与信息处理重点实验室;中国工程物理研究院电子工程研究所;
【关键词】： 电磁脉冲电场 单极子天线 现场可编程门阵列 电场探头
【基金】：四川省教育厅重大培育项目(13ZC0003) 西华大学研究生创新基金项目(ycjj2015094)
【分类号】：TN791;TM937
【正文快照】： 随着电子信息技术的发展,高功率电磁脉冲对电力、通信等关键基础设施领域产生的影响越来越大[1],例如,高空核爆炸电磁脉冲[2]或核电磁脉冲(HEMP),雷电电磁脉冲(LEMP),静电放电电磁脉冲(ESDEMP)[3],超宽带(UWB)电磁脉冲[4-6],高压开关操作产生的强电磁脉冲[7]。这些电磁脉冲具

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 邱景辉;高先周;索莹;;电磁脉冲测量技术分析[J];电子测量技术;2009年02期

2 李炎新;石立华;高成;陈彬;周璧华;;用宽带模拟量光纤传输系统测量脉冲电磁场[J];高电压技术;2006年02期

3 朱长青;;脉冲电场微型传感探头的研制[J];高电压技术;2009年08期

4 张希军;杨洁;张庆海;;瞬态电压抑制器在快上升沿电磁脉冲作用下的瞬态响应[J];高电压技术;2012年09期

5 胡桂龙;徐刚;柳香雅;;基于DSP的瞬态冲击信号采集的研究[J];计算机测量与控制;2006年02期

6 刘顺坤;聂鑫;陈向跃;;电磁脉冲辐射场试验技术[J];强激光与粒子束;2009年06期

7 李永亮;闫晓鹏;郝新红;岳凯;金星;;超宽带电磁脉冲对典型引信的耦合效应研究[J];强激光与粒子束;2014年07期

8 郭飞;王绍飞;李秀广;刘世涛;孔旭;谢彦召;;基于渐进圆锥天线的ns前沿电磁脉冲电场传感器[J];强激光与粒子束;2015年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈竞;石立华;李炎新;高成;;光纤传输脉冲电场传感器的时域校准[J];安全与电磁兼容;2006年06期

2 任晓明;傅正财;黄晓虹;孙伟;;雷击附近的格栅型空间屏蔽效能试验[J];低压电器;2010年09期

3 胡标;李家胤;张冰;汪海洋;李天明;;核电磁脉冲模拟器的分析和设计[J];电源学报;2011年03期

4 谢飞;邱景辉;宫守伟;庄重;张鹏;;非对称双锥天线辐射特性研究[J];电子测量技术;2009年06期

5 王韶光;魏光辉;陈亚洲;;电火工品电磁危害的光纤测试方法[J];高电压技术;2007年05期

6 赵斌;石立华;李炎新;高成;徐志勇;;远程雷电流监测系统的开发与实验[J];高电压技术;2007年11期

7 徐远哲;高成;李炎新;周璧华;常芸芬;;平行板型三维脉冲电场传感器的研制[J];高电压技术;2008年03期

8 高成;刘晓;石立华;周璧华;;低频强磁场屏蔽效能的测试方法与测试设备研制[J];高电压技术;2010年09期

9 范丽思;魏光辉;崔耀中;;采用同轴锐化技术的快沿脉冲模拟系统研制与测试[J];高电压技术;2010年12期

10 张乔根;张禹;张璐;;基于混合式光电电流互感器技术的脉冲微小电流信号测量系统[J];高电压技术;2011年10期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 张雪芹;李鹏;曹保锋;宋立军;;甚低频电磁脉冲探测器标定方法的研究[A];第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2010年

2 赵斌;石立华;李炎新;高成;徐志勇;;远程雷电流监测系统的开发与实验[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年

3 陈向跃;孙蓓云;刘顺坤;翟爱斌;;敏感单元电磁脉冲损伤函数的获取[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年

4 姜琦松;王正科;朱金才;陈晶;陈齐齐;黄勇;;三级复合型电涌保护器的设计与研究[A];第31届中国气象学会年会S9 第十二届防雷减灾论坛——雷电物理防雷新技术[C];2014年

5 刘浩;刘尚合;曹鹤飞;;高空低气压、低温环境电晕放电模拟试验系统研究[A];中国物理学会第十九届全国静电学术会议论文集[C];2014年

6 李凯;WEI Guang-hui;PAN Xiao-dong;;Study of Shielding Effectiveness of a Metal Enclosure with a Short Penetrative Conductor[A];中国物理学会第十八届全国静电学术会议会议论文集——高压放电：从灾害防护到新技术应用[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 索莹;爆炸磁频率发生器及其辐射特性测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李群岭;基于数字示波器的环境电磁波测试方法研究[D];中国工程物理研究院;2011年

2 宋恒;冲击电量测量方法的研究[D];西安理工大学;2007年

3 史磊;混合动力汽车行车数据采集及回放系统的设计与研究[D];西南大学;2009年

4 梅书刚;桥丝式电火工品红外光纤双色探测系统研究[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2009年

5 张伟;基于LabVIEW的应变式力传感器动态特性及动态测量平台的研究[D];中国计量科学研究院;2010年

6 于燕;基于光纤传输技术的高压纳秒脉冲测量系统的研究[D];南京信息工程大学;2013年

7 杨永帅;多通道电磁兼容测试系统中的信号放大与数据采集电路研制[D];南京理工大学;2014年

8 赵佳;半导体桥火工品静电响应特性及其静电防护研究[D];南京理工大学;2014年

9 邵琴;电力线脉冲电流信号的检测技术研究[D];南京理工大学;2013年

10 梁PrPr;静电放电防护器性能研究[D];武汉理工大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 潘峰,余同彬,李炎新;电磁脉冲对微机接口电路的耦合实验研究[J];安全与电磁兼容;2001年03期

2 陈嵩;武建刚;;电源浪涌保护电路的正确运用[J];安全与电磁兼容;2011年03期

3 黎明秀;贾颖;;瞬变电压抑制器失效模式和失效机理研究[J];半导体技术;2008年11期

4 张希军;范丽斯;武占成;宋文武;;静电模拟器放电开关辐射场特性研究[J];北京理工大学学报;2005年S1期

5 高成,石立华,陈彬,张功成,周璧华,陈子铭;高塔直击雷雷电流全波监测系统[J];电波科学学报;2000年03期

6 汪柳平;高攸纲;沈远茂;阮方鸣;;装有PCB有孔矩形腔屏蔽效能的传输线法分析[J];电波科学学报;2008年04期

7 刘顺坤,傅君眉,周辉,陈雨生,祝敏;电磁脉冲对目标腔体的孔缝耦合效应数值研究[J];电波科学学报;1999年02期

8 黎明秀;贾颖;陈凯;;TVS短路失效机理分析[J];电子产品可靠性与环境试验;2009年01期

9 朱长青,刘尚合,魏明;ESD辐射场测试研究[J];电子学报;2005年09期

10 范颖鹏;杜正伟;龚克;;开缝矩形腔屏蔽特性的研究[J];电子与信息学报;2005年12期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 陆峰;陈彬;易韵;周璧华;裴玉玲;;电磁脉冲辐射器一体化分析[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 夏惠诚,郭传福;电磁脉冲炸弹威胁下的舰艇生命力模型[J];火力与指挥控制;2003年04期

2 林守霖;区健昌;;电磁脉冲波的效应及防护(待续)[J];电气技术;2007年02期

3 侯民胜;贾宏亮;;HEMP和LEMP的实验室产生方法[J];电工技术学报;2007年11期

4 林守霖;区健昌;李子森;;电磁脉冲波的效应及防护(续2007年第2期)[J];电气技术;2008年02期

5 昆仑;;空袭新利器:电磁脉冲炸弹[J];民防苑;2008年03期

6 陈栋;许黎明;李红刚;;电磁脉冲对计算机设备的易感性问题研究[J];装备环境工程;2009年05期

7 周星;程二威;王书平;;电磁脉冲对数字电路的辐照法与注入法比较[J];河北大学学报(自然科学版);2010年05期

8 陈曦;曹雷团;张洪源;吴强;;海水的电磁脉冲耦合传递特性计算分析[J];导弹与航天运载技术;2013年03期

9 ;结束语[J];现代防御技术;1977年05期

10 张兴准;;电磁脉冲激振技术在铣床动态试验中的应用[J];振动与冲击;1983年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李小伟;周开明;许献国;;电子学系统电磁脉冲加固性能评估[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年

2 张建华;;电磁脉冲传播和单色电磁波传播的比较[A];1997年全国微波会议论文集（上册）[C];1997年

3 陈向跃;孙蓓云;刘顺坤;翟爱斌;;敏感单元电磁脉冲损伤函数的获取[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年

4 周星;张希军;魏明;;电磁脉冲对可控硅的注入与辐照效应试验研究[A];中国物理学会第十五届静电学术年会论文集[C];2009年

5 史鹏飞;刘小龙;斛彦生;蒋廷勇;;超宽谱电磁脉冲对有孔缝腔体耦合效应的研究[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年

6 张强;;浅议电磁脉冲(EMP)干扰及其防护[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

7 买望;高斌;甘捷;高攸纲;;电磁脉冲技术的若干应用与发展[A];第十五届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2005年

8 朱军;;脉冲武器与电磁脉冲防护[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年

9 文舸一;;电磁脉冲能量传播规律的进一步研究[A];1995年全国微波会议论文集（上册）[C];1995年

10 毛从光;周辉;;国际公开文献所反映的电磁脉冲(EMP)研究动态[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（下册）[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 苏恩泽;解读电磁脉冲战[N];解放军报;2004年

2 陈春弟;美国最害怕什么?[N];国防时报;2011年

3 王铁 吴艳冰;他为神剑撑起保护伞[N];光明日报;2001年

4 李强　李刚;高能量脉冲武器———指挥系统的杀手[N];中国国防报;2003年

5 赵力行;为什么电磁脉冲炸弹被称为“电磁杀手”？[N];中国国防报;2001年

6 本报记者 陈劲松邋特约记者张彦中 通讯员 卢军舰;制胜“第五维战场”[N];光明日报;2007年

7 凌朔;应对核局面,韩国紧急打造新防务[N];新华每日电讯;2009年

8 陈育和;化整为零电磁脉冲切割强震变弱震[N];大众科技报;2003年

9 记者何德功;震前电磁波易使动物躁动[N];人民日报;2003年

10 张孟军;我被疼痛击中了！[N];科技日报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 杨孔;电磁脉冲的细胞生物学效应及其提高抗肿瘤药物的疗效与机理分析[D];四川大学;2005年

2 齐红星;电磁脉冲对人体的作用和数值方法研究[D];华东师范大学;2004年

3 王健;电磁脉冲与舰船典型结构之间电磁相互作用的混合FDTD方法研究[D];上海交通大学;2012年

4 王水明;电磁脉冲辐射对生殖系统的影响及其机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2003年

5 但加坤;磁重联电磁脉冲定向辐射方法研究[D];中国工程物理研究院;2014年

6 陈自宇;脉冲强激光与金属靶相互作用中的电磁脉冲研究[D];中国工程物理研究院;2012年

7 索莹;爆炸磁频率发生器及其辐射特性测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

8 崔晓辉;电磁脉冲成形多物理场耦合数值模拟及实验研究[D];华中科技大学;2013年

9 马弘舸;瞬态电磁脉冲的时域伪谱方法：研究、改进及应用[D];电子科技大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 梁志强;电磁脉冲的传导防护研究[D];西安电子科技大学;2010年

2 司守训;电磁脉冲防护技术研究[D];合肥工业大学;2006年

3 林凡;电磁脉冲生物效应的剂量研究及安全标准探讨[D];华东师范大学;2004年

4 卢新科;电磁脉冲的耦合及防护[D];西安电子科技大学;2009年

5 史鹏飞;超宽谱电磁脉冲对屏蔽体贯通孔的耦合研究[D];兰州大学;2010年

6 高先周;电磁脉冲测试技术[D];哈尔滨工业大学;2009年

7 孔凡志;电磁脉冲冲击下无源结构的瞬态电热力耦合一体化分析[D];上海交通大学;2009年

8 杨欣;电磁脉冲孔耦合[D];哈尔滨理工大学;2006年

9 何晶;基于子空间法的电磁脉冲波特征参数辨识[D];哈尔滨理工大学;2015年

10 白彦丽;电磁脉冲对开孔屏蔽腔耦合效应的仿真分析[D];沈阳理工大学;2010年

，

本文编号：1020132