一种低电平扫描场校准测试装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低电平扫描场校准测试装置和方法，底座；竖直设置于底座上的高度杆；活动设置于高度杆上的升降座，所述升降座可以依附于高度杆上下滑动；发射端，用于生成HIRF模拟信号，其包括发射天线；接收端，用于采集飞机内的电磁信号，所述的接收端包括一接收天线；接收天线固定件和线缆套筒，其分别设置于升降座的两端，所述的接收天线固定件用于固定接收天线；滑轮组件，其包括：设置于高度杆上的滑轮；固件绳，其一端连接于升降座，另一端穿过所述滑轮连接于驱动电机，所述驱动电机带动固定绳传动，使得所述的升降座上下移动。本发明专利技术提高低电平扫描场测试的效率和精度，为飞机高强辐射场效应的防护设计和安全性评估提供试验手段。验手段。验手段。

【技术实现步骤摘要】
一种低电平扫描场校准测试装置和方法


[0001]本专利技术涉及电磁环境效应
，特别涉及一种低电平扫描场校准测试装置和方法。

技术介绍

[0002]高强度辐射场(HIRF)是由人类活动造成的单位面积辐射能量较高的电磁环境，主要是来自地面、舰船、海上平台或航空器上的雷达、无线电、导航、广播等高功率发射机的辐射。HIRF具有频带宽、峰值高和作用时间长等特点，使得飞机系统内电子设备面临潜在的电磁损伤，主要体现在外部强电磁场与电子系统的耦合，从而影响飞机关键/重要电子系统的正常工作。从飞行安全性考虑，美国联邦适航局(FAA)、欧洲联合适航局(JAA)相继颁布了条款，强制规定各类飞机必须满足HIRF适航认证要求，我国民航总局参照FAA和JAA的相关要求，也颁布了相应专用条件和问题纪要，论证研制的新型国产飞机，无论是国内使用还是出口，都需要满足HIRF安全性评估要求。
[0003]国内在飞机高强度辐射场(HIRF)效应方面的研究开展较晚，相关的研究成果较少。根据FAA等国外权威机构在近几十年飞机研制过程中的分析，HIRF耦合到飞机电子系统的方式可概括为：1)高于100MHz频段，HIRF能量主要通过舱室开孔、缝隙等途径耦合；2)在1MHz～400MHz频段，飞机电子系统互联线束起到了天线作用，HIRF能量主要通过机内互联线束感应耦合；3)低于1MHz的HIRF能量，一般以飞机表面电流到线缆束感应电流耦合为主。目前，针对飞机高频段的HIRF效应研究在主要采用扫描场的方式，通过模拟外部高强辐射场环境，然后在飞机舱室内采集电场场强值，从而获取飞机舱室的衰减特性。低电平扫描场测试包括校准和测试两部分，由于地面多路径的影响，接收端得到的结果为直射波和地面反射波之和。因此，为了提高飞机低电平扫描场试验精度，需要提出一种低电平扫描场校准测试装置及方法，辅助完成该项测试。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种低电平扫描场校准测试装置和方法，可解决由于飞机全机HIRF效应试验中的低电平扫描场校准测试时的地面多路径干扰问题，提高低电平扫描场测试的效率和精度，为飞机高强辐射场效应的防护设计和安全性评估提供试验手段。
[0005]为了实现以上目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种低电平扫描场校准测试装置，其特点是，包括：
[0007]底座；
[0008]竖直设置于底座上的高度杆；
[0009]活动设置于高度杆上的升降座，所述升降座可以依附于高度杆上下滑动；
[0010]发射端，用于生成HIRF模拟信号，其包括发射天线；
[0011]接收端，用于采集飞机内的电磁信号，所述的接收端包括一接收天线；
[0012]接收天线固定件和线缆套筒，其分别设置于升降座的两端，所述的接收天线固定
件用于固定接收天线；
[0013]滑轮组件，其包括：设置于高度杆上的滑轮；固件绳，其一端连接于升降座，另一端穿过所述滑轮连接于驱动电机，所述驱动电机带动固定绳传动，使得所述的升降座上下移动。
[0014]所述的高度杆、接收天线固定件、线缆套筒和滑轮均为非金属结构。
[0015]所述的发射端还包括依次相连的信号源、功率放大器和切换开关。
[0016]所述的接收端还包括与接收天线相连的频谱分析仪和控制模块。
[0017]所述的接收天线与发射天线的极化方式保持一致。
[0018]一种低电平扫描场校准测试方法，其利用上述的低电平扫描场校准测试装置，所述的方法包括如下步骤：
[0019]S1，建立HIRF环境下飞机的低电平扫描场校准测试三维仿真模型，并仿真得到接收区域不同高度下的电磁场强值；
[0020]S2，根据得到的电磁场强值确定接收天线的移动高度；
[0021]S3，于待测区域放置低电平扫描场校准测试装置，分别固定接收天线和发射天线，并使得接收天线与发射天线之间相隔预设距离；
[0022]S4，接收天线阵列以步骤S2中所确定的移动高度连续移动；
[0023]S5，在接收天线阵列不断连续移动过程中，所述接收端进行数据采集，建立不同高度下场强测试结果集合；
[0024]S6，当接收端的场强测试曲线不再上升时停止测试，将不同高度下的场强测试结果取包络，从而获取对应高度下的校准结果。
[0025]所述的步骤S1中的仿真频率为100MHz～18GHz。
[0026]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0027]本专利技术可解决由于飞机全机HIRF效应试验中的低电平扫描场校准测试时的地面多路径干扰问题，提高低电平扫描场测试的效率和精度，为飞机高强辐射场效应的防护设计和安全性评估提供试验手段。
附图说明
[0028]图1为本专利技术一种低电平扫描场校准测试装置的结构图；
[0029]图2为低电平扫描场校准测试图
[0030]图3为本专利技术一种低电平扫描场校准测试方法的流程图；
[0031]图4为本专利技术一种低电平扫描场校准测试的三维仿真模型图；
[0032]图5为低电平扫描场校准测试结果图。
具体实施方式
[0033]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。
[0034]如图1、2所示，一种低电平扫描场校准测试装置，包括：底座1；竖直设置于底座1上的高度杆2；活动设置于高度杆2上的升降座3，所述升降座3可以依附于高度杆2上下滑动；发射端，用于生成HIRF模拟信号，其包括发射天线4；接收端，用于采集飞机内的电磁信号，所述的接收端包括一接收天线5；接收天线固定件6和线缆套筒7，其分别设置于升降座3的
两端，所述的接收天线固定件用于固定接收天线；滑轮组件，其包括：设置于高度杆上的滑轮81；固件绳82，其一端连接于升降座3，另一端穿过所述滑轮81连接于驱动电机83，所述驱动电机83带动固定绳传动，使得所述的升降座3上下移动，所述的驱动电机83还连接于电机控制器84，电机控制器84控制驱动电机83运动，实现接收天线5上升或下降，以及移动的速度。
[0035]上述的底座1起固定作用，线缆套筒7用于光纤/射频电缆走线，所述的高度杆2、接收天线固定件6、线缆套筒7和滑轮均为非金属结构，避免对测试结果产生影响；所述的发射端还包括依次相连的信号源、功率放大器和切换开关；所述的接收端还包括与接收天线相连的频谱分析仪和控制模块。所述的接收天线与发射天线的极化方式保持一致。
[0036]具体地，上述发射天线与接收天线距离为10m。
[0037]如图3所示，一种低电平扫描场校准测试方法，利用上述的低电平扫描场校准测试装置，所述的方法包括如下步骤：
[0038]S1，建立HIRF环境下飞机的低电平扫描场校准测试三维仿真模型，并仿真得到接收区域不同高度下的电磁场强值(参见图4)；具体地，根据低电平扫描场校准测试要求，建立包含发射天线、地平面、接收区域的三维仿真模型。发射天线为实际测试所用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电平扫描场校准测试装置，其特征在于，包括：底座；竖直设置于底座上的高度杆；活动设置于高度杆上的升降座，所述升降座可以依附于高度杆上下滑动；发射端，用于生成HIRF模拟信号，其包括发射天线；接收端，用于采集飞机内的电磁信号，所述的接收端包括一接收天线；接收天线固定件和线缆套筒，其分别设置于升降座的两端，所述的接收天线固定件用于固定接收天线；滑轮组件，其包括：设置于高度杆上的滑轮；固件绳，其一端连接于升降座，另一端穿过所述滑轮连接于驱动电机，所述驱动电机带动固定绳传动，使得所述的升降座上下移动。2.如权利要求1所述的低电平扫描场校准测试装置，其特征在于，所述的高度杆、接收天线固定件、线缆套筒和滑轮均为非金属结构。3.如权利要求1所述的低电平扫描场校准测试装置，其特征在于，所述的发射端还包括依次相连的信号源、功率放大器和切换开关。4.如权利要求1所述的低电平扫描场校准测试装置，其特征在于，所述的接收端还包括与接收天线相连的频谱分析仪和控制模块。5.如权利要求1所述的低电平扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：石国昌，肖寅澍，廖意，任平，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：