基于嵌套混响室的材料电磁脉冲屏蔽效能测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于嵌套混响室的材料电磁脉冲屏蔽效能测试系统及其测试方法，其包括如下步骤：（1）进行测试准备；（2）窗口上无被测电磁防护材料时，使主搅拌器和小搅拌器按规律转动并获得数据；（3）取测量数据波形中所有极大值数值，建立系综均值包络线并取峰值E0；（4）窗口上有被测电磁防护材料时，重复步骤（2）~（3），得到峰值ES，ES和E0表征有、无被测电磁防护材料时的场强数值；（5）计算被测电磁防护材料的电磁脉冲屏蔽效能SEP。本发明专利技术的优点是测试结果重复性好，使变异系数小于5%，解决了传统屏蔽效能测量中单点单次测量产生的结果随机性强、涨落太大的问题，适合于等幅振荡脉冲、不等幅振荡脉冲、双指数脉冲，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其包括如下步骤：（1）进行测试准备；（2）窗口上无被测电磁防护材料时，使主搅拌器和小搅拌器按规律转动并获得数据；（3）取测量数据波形中所有极大值数值，建立系综均值包络线并取峰值E0；（4）窗口上有被测电磁防护材料时，重复步骤（2）~（3），得到峰值ES，ES和E0表征有、无被测电磁防护材料时的场强数值；（5）计算被测电磁防护材料的电磁脉冲屏蔽效能SEP。本专利技术的优点是测试结果重复性好，使变异系数小于5%，解决了传统屏蔽效能测量中单点单次测量产生的结果随机性强、涨落太大的问题，适合于等幅振荡脉冲、不等幅振荡脉冲、双指数脉冲，实用性强。【专利说明】
本专利技术涉及一种，属于电磁屏蔽
，适合于等幅振荡脉冲、不等幅振荡脉冲、双指数脉冲的多种类型的电磁脉冲辐射场条件下被测电磁防护材料的电磁脉冲屏蔽效能的测量，特别适合于漫射场电磁环境条件下电磁防护材料的屏蔽效能的测量。
技术介绍
电磁防护材料是提高电子信息系统最有效的电磁防护和抗干扰手段，广泛用于科学研究、电子技术、航空航天，特别是军事技术等领域。现代社会环境、特别是现代战场上电磁环境复杂恶劣，同时，电磁脉冲武器的电磁攻击对电子信息设备和系统的电磁生存能力构成严峻威胁。材料的电磁脉冲屏蔽效能是衡量电子信息设备或系统电磁防护效果好坏的标志，直接影响着设备或系统在电磁脉冲辐射环境下的工作性能和技术指标，处理不善，甚至会造成系统瘫痪或永久性破坏。目前，我国只有连续波条件下材料电磁屏蔽效能的测试标准以及相应的测试方法，而对于材料的电磁脉冲屏蔽效能还没有测量标准和方法，这为材料的电磁脉冲防护能力评估以及电子信息装备或系统的电磁脉冲防护性能评估带来困难；此外，电磁脉冲环境多是在腔室环境以及其他具有多个反射折射环境下的漫射场电磁环境，在该环境下材料的电磁防护性能评价还没有标准化测试方法。基于上述形势，我国迫切需要建立一套科学有效的材料在复杂电磁脉冲环境下的电磁防护性能评价方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为材料的电磁脉冲防护性能评价提供了 一种重复性好、并适合于漫射场电磁脉冲环境的电磁脉冲屏蔽效能测量系统及其测试方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案: 本专利技术包括混响室、安装于混响室中的主搅拌器和发射天线、位于混响室外部的受计算机控制的主步进电机、接收机、示波器、GPIB卡、步进电机控制卡、步进电机控制器、脉冲信号发生器、功率放大器和嵌套于混响室内的小混响室； 所述计算机的相应输出端接所述脉冲信号发生器的相应输入端，所述脉冲信号发生器的输出端经同轴电缆接功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端经同轴电缆接发射天线； 其特征在于:所述小混响室外部设有小步进电机，其内部设有小搅拌器和脉冲场探头；所述计算机依次经步进电机控制卡和步进电机控制器连接主步进电机和小步进电机，所述混响室内的主搅拌器和小混响室内的小搅拌器分别接在所述主步进电机和小步进电机的输出轴上；所述脉冲场探头通过位于小混响室上的截止波导内的光纤连接接收机；所述接收机的输出端依次经示波器、GPIB卡接计算机的相应端口 ；所述小混响室侧面开有窗口。所述接收机的输出端经同轴电缆接示波器的输入端，所述示波器的输出端经GPIB数据线接GPIB卡的输入端，所述GPIB卡的输出端经USB连接线接计算机。所述小混响室为长方体结构，同一顶角的相邻三个边的长度相互间不成倍数关系，且内部小搅拌器的旋转直径是小混响室最小边长的1/3以上。所述窗口开设在距离小搅拌器最远的侧面上。所述窗口上严密覆盖有被测电磁防护材料，所述被测电磁防护材料通过法兰盘固定在窗口上。所述脉冲场探头固定在小混响室的中央位置。基于嵌套混响室的材料电磁脉冲屏蔽效能测试系统进行测试的方法，其具体步骤如下: 步骤一、进行测试准备: a.保持小混响室窗口为开放状态； b.设定主搅拌器和小搅拌器在旋转一周内步进式转动的位置数分别为N、n，包含初始位置，其中N，η≥12，并计算主搅拌器和小搅拌器每一步的转动角度为2 π /N和2 π /n ; c.设定主搅拌器的初始位置为SI和小搅拌器初始位置为Si； 步骤二、测量没有安装被测电磁防护材料时的峰值场强数值Etl: a.通过脉冲信号发生器、功率放大器和发射天线，向混响室中发射需要的电磁脉冲；主搅拌器和小搅拌器分别位于初始位置为SI和Si，由脉冲场探头测量小混响室内的脉冲场时域波形，并将波形数据记录在计算机中； b.主搅拌器保持初始位置SI不变，小搅拌器转动一次，转动角度为2π /n,由脉冲场探头测量小混响室内的脉冲场时域脉冲波形，并将波形数据记录在计算机中； c.重复步骤二中第b步共n-Ι次，直到小搅拌器旋转达一周，共完成η次测量，脉冲场探头得到η个脉冲时域波形，并将波形数据记录在计算机中； d.主搅拌器转动一次，转动角度为2π /N，小搅拌器从初始位置Si开始，脉冲场探头测量小混响室内的脉冲场时域波形，并将波形数据记录在计算机中，之后小搅拌器步进式旋动n-Ι次，旋转达一周，共完成η次测量，脉冲场探头得到η个脉冲时域波形，并将波形数据记录在计算机中； e.重复步骤二中第d步，直到主搅拌器转动N-1次，旋转达一周，计算机总共分别记录下脉冲场探头的NXn个脉冲场时域波形数据； 步骤三、处理脉冲场时域波形数据得到测量没有安装被测电磁防护材料时的峰值场强数值Etl，具体步骤如下: a.对获得的NXn个脉冲场时域波形数据中的每一个波形，首先选出所述波形中的所有极大值数值； b.根据所有NXn个脉冲场时域波形的所有极大值数值及其对应的时间，建立移动平均值时域曲线； c.根据移动平均值时域曲线，建立移动平均值时域曲线的包络线，称为系综均值包络线；取系综均值包络线的峰值，作为没有安装被测电磁防护材料情况下的峰值场强数值E0 ; 步骤四、测量安装被测电磁防护材料时的峰值场强数值Es:将被测电磁防护材料严密覆盖在窗口上，保持步骤一设置的参数N、n、主搅拌器的初始位置SI和小搅拌器初始位置Si不变，重复步骤二至三的测量和数据处理方法，记录系综均值包络线的峰值，作为安装有被测电磁防护材料情况下的峰值场强数值Es ； 步骤五、利用如下公式(I)计算被测电磁防护材料的电磁脉冲屏蔽效能SEp:【权利要求】1.一种基于嵌套混响室的材料电磁脉冲屏蔽效能测试系统，其包括混响室(I)、安装于混响室(I)中的主搅拌器(2 )和发射天线(3 )、位于混响室(I)外部的受计算机(13 )控制的主步进电机(4)、接收机(11)、示波器(12)、GPIB卡(20)、步进电机控制卡(16)、步进电机控制器(17)、脉冲信号发生器(15)、功率放大器(14)和嵌套于混响室(I)内的小混响室(5)； 所述计算机(13)的相应输出端接所述脉冲信号发生器(15)的相应输入端，所述脉冲信号发生器(15)的输出端经同轴电缆接功率放大器(14)的输入端，所述功率放大器(14)的输出端经同轴电缆接发射天线(3)； 其特征在于:所述小混响室(5)外部设有小步进电机(6)，其内部设有小搅拌器(7)和脉冲场探头(10);所述计算机(13)依次经步进电机控制卡(16)和步进电机控制器(17)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌套混响室的材料电磁脉冲屏蔽效能测试系统，其包括混响室（1）、安装于混响室（1）中的主搅拌器（2）和发射天线（3）、位于混响室（1）外部的受计算机（13）控制的主步进电机（4）、接收机（11）、示波器（12）、GPIB卡（20）、步进电机控制卡（16）、步进电机控制器（17）、脉冲信号发生器（15）、功率放大器（14）和嵌套于混响室（1）内的小混响室（5）；所述计算机（13）的相应输出端接所述脉冲信号发生器（15）的相应输入端，所述脉冲信号发生器（15）的输出端经同轴电缆接功率放大器（14）的输入端，所述功率放大器（14）的输出端经同轴电缆接发射天线（3）；其特征在于：所述小混响室（5）外部设有小步进电机（6），其内部设有小搅拌器（7）和脉冲场探头（10）；所述计算机（13）依次经步进电机控制卡（16）和步进电机控制器（17）连接主步进电机（4）和小步进电机（6），所述混响室（1）内的主搅拌器（2）和小混响室（5）内的小搅拌器（7）分别接在所述主步进电机（4）和小步进电机（6）的输出轴上；所述脉冲场探头（10）通过位于小混响室（5）上的截止波导（23）内的光纤（18）连接接收机（11）；所述接收机（11）的输出端依次经示波器（12）、GPIB卡（20）接计算机（3）的相应端口；所述小混响室（5）侧面开有窗口（22）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆国，程二威，姜林，曲兆明，官建国，雷忆三，贾锐，范丽思，周星，
申请(专利权)人：中国人民解放军军械工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13