【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁辐射生物效应，具体涉及一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法。
技术介绍
1、目前生物的微波辐照系统在生物样品平台处(远场)的高功率微波功率密度一般不超过10w/cm2，频带比较窄，多为点频，满足功率密度偏差不超过3db的测试面直径一般不超过0.5m，难以满足较大生物在较宽频带内较高功率下的生物效应试验需求，为此我们提出一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，包括s波段高功率微波源相、脉冲功率监测系统、生物支撑平台和微波暗室，所述s波段高功率微波源相设置在所述微波暗室的外部，所述生物支撑平台设置在所述微波暗室的内部中心处，所述脉冲功率监测系统连接在所述s波段高功率微波源相和微波暗室之间；
3、所述微波暗室内部形成待辐照生物的辐照空间，所述生物支撑平台用于放置待辐照生物；
4、所述s波段高功率微波源相用于向所述生物支撑平台上放置的待辐照生物发出s波段高功率微波脉冲信号；
5、所述脉冲功率监测系统用于监测所述s波段高功率微波源相发出的s波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数以及监测所述生物支撑平台的s波段高功率脉冲电场强度。
6、优选的，所述s波段高功率微波源相包括激
7、所述激励源、所述固态功放器、所述速调管和所述馈线依次连接，所述电源和所述速调管连接；
8、所述冷却器用于向所述s波段高功率微波源相提供风冷或水冷功能。
9、优选的，所述脉冲功率监测系统包括微波源相监测系统和辐照场监测系统，所述微波源相监测系统和所述辐照场监测系统均与计算机连接；
10、所述微波源相监测系统用于监测所述s波段高功率微波源相发出的s波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数；
11、所述辐照场监测系统用于监测所述生物支撑平台的s波段高功率脉冲电场强度。
12、优选的，所述微波源相监测系统包括波导耦合器、第一衰减通道、功分器、第一检波器、示波器和频谱仪；
13、所述波导耦合器和所述s波段高功率微波源相连接，所述波导耦合器连接有发射天线，所述波导耦合器和所述第一衰减通道通过射频电缆通信连接，所述第一衰减通道和所述功分器连接，所述功分器的一路与所述第一检波器连接，所述第一检波器和所述示波器连接，所述功分器的另一路与所述频谱仪连接。
14、优选的，所述辐照场监测系统包括接收天线、第二衰减通道、第二检波器和功率计；
15、所述接收天线设置在所述生物支撑平台上，所述接收天线和所述第二衰减通道连接，所述第二衰减通道和所述功分器连接，所述功分器的一路与所述第二检波器连接，所述第二检波器和所述示波器连接，所述功分器的另一路与所述功率计连接。
16、优选的，所述发射天线为采用承受高功率的波导喇叭天线，且所述发射天线的工作频段为2350-2550mhz，所述接收天线为采用承受高功率的开口波导天线，且所述接收天线的工作频段为2350-2550mhz。
17、优选的，所述生物支撑平台包括生物承载台、升降杆和旋转盘；
18、所述生物承载台通过若干个所述升降杆设置在所述旋转盘上，所述旋转盘的底部设置有设置在所述微波暗室内的旋转电机；
19、所述生物承载台为圆形台，且所述生物承载台上铺设有吸波毯。
20、优选的，所述微波暗室包括屏蔽壳体、高架地板、高功率吸波层和吸波走道；
21、多个所述屏蔽壳体形成辐照屏蔽空间，所述高架地板设置在该辐照屏蔽空间内部，所述辐照屏蔽空间和所述高架地板上均设置有所述高功率吸波层，所述吸波走道设置在所述高架地板，且所述吸波走道形成通向所述生物支撑平台的路径；
22、所述高功率吸波层为采用蜂窝型耐功率材料制备的吸波层。
23、优选的，所述微波暗室内设置有视频摄像头和红外成像仪。
24、一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统的控制方法，包括如下步骤：
25、a、s波段高功率微波脉冲辐照：
26、将待辐照生物放置在生物承载台上，并通过旋转电机驱动旋转盘，使生物承载台上的待辐照生物跟随旋转至所需角度，接着通过升降杆伸长或收缩至所需高度，使生物承载台上的待辐照生物调节至所需高度，然后s波段高功率微波源相启动，激励源输出初级s波段微波信号，经过固态功放器提供给速调管，经过速调管放大输出所需的s波段高功率微波脉冲信号；
27、b、微波源相监测：
28、s波段高功率微波源相产生的s波段高功率微波脉冲信号经传输波导传输至波导耦合器，波导耦合器耦合端经第一衰减通道输出至功分器，功分器一路经第一检波器传输至示波器，第一检波器通过示波器监测s波段高功率微波脉冲信号波形参数，功分器另一路传输至频谱仪，频谱仪监测s波段高功率微波源相的频域参数，并由计算机实时显示参数；
29、c、辐照场监测：
30、s波段高功率微波源相通过波导耦合器和发射天线发射出s波段高功率微波脉冲电场，接收天线接收到发射天线发射出的s波段高功率微波脉冲电场，经过第二衰减通道传输至功分器，功分器一路经过第二检波器输入到示波器，示波器电压值转换为微波脉冲功率密度或电磁场强值，并由计算机实时显示，功分器另一路输入功率计，功率计对第二检波器的灵敏度进行标定。
31、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
32、本专利技术采用微波暗室提供低反射的生物辐照环境，并在微波暗室设置可放置待辐照生物的直径1m的生物支撑平台，使s波段高功率微波源相设置在微波暗室外并紧临微波暗室，采用脉冲功率监测系统监测s波段高功率脉冲电场强度和脉冲参数，实现在生物样品平台处(远场)高功率微波功率密度达20w/cm2～30w/cm2；带宽达200mhz；满足功率密度偏差不超过3db的测试面直径要求，有效解决了1m直径生物样本平台处（远场）峰值功率密度≥20w/cm2的高功率脉冲电场产生到监测的实际工程问题，可以满足生物活体电磁效应研究。
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1.一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于，包括S波段高功率微波源相（1）、脉冲功率监测系统（2）、生物支撑平台（3）和微波暗室（4），所述S波段高功率微波源相（1）设置在所述微波暗室（4）的外部，所述生物支撑平台（3）设置在所述微波暗室（4）的内部中心处，所述脉冲功率监测系统（2）连接在所述S波段高功率微波源相（1）和微波暗室（4）之间；
2.根据权利要求1所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述S波段高功率微波源相（1）包括激励源（101）、固态功放器（102）、速调管（103）、馈线（104）、电源（105）和冷却器（106）；
3.根据权利要求2所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述脉冲功率监测系统（2）包括微波源相监测系统（201）和辐照场监测系统（202），所述微波源相监测系统（201）和所述辐照场监测系统（202）均与计算机（203）连接；
4.根据权利要求3所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述微波源相监测系统（201）包括波导耦合器（20
5.根据权利要求4所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述辐照场监测系统（202）包括接收天线（2021）、第二衰减通道（2022）、第二检波器（2023）和功率计（2024）；
6.根据权利要求5所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述发射天线（2017）为采用承受高功率的波导喇叭天线，且所述发射天线（2017）的工作频段为2350-2550MHz，所述接收天线（2021）为采用承受高功率的开口波导天线，且所述接收天线（2021）的工作频段为2350-2550MHz。
7.根据权利要求1所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述生物支撑平台（3）包括生物承载台（301）、升降杆（302）和旋转盘（303）；
8.根据权利要求7所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述微波暗室（4）包括屏蔽壳体（401）、高架地板（402）、高功率吸波层（403）和吸波走道（404）；
9.根据权利要求8所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述微波暗室（4）内设置有视频摄像头（5）和红外成像仪（6）。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于，包括s波段高功率微波源相（1）、脉冲功率监测系统（2）、生物支撑平台（3）和微波暗室（4），所述s波段高功率微波源相（1）设置在所述微波暗室（4）的外部，所述生物支撑平台（3）设置在所述微波暗室（4）的内部中心处，所述脉冲功率监测系统（2）连接在所述s波段高功率微波源相（1）和微波暗室（4）之间；
2.根据权利要求1所述的一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述s波段高功率微波源相（1）包括激励源（101）、固态功放器（102）、速调管（103）、馈线（104）、电源（105）和冷却器（106）；
3.根据权利要求2所述的一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述脉冲功率监测系统（2）包括微波源相监测系统（201）和辐照场监测系统（202），所述微波源相监测系统（201）和所述辐照场监测系统（202）均与计算机（203）连接；
4.根据权利要求3所述的一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述微波源相监测系统（201）包括波导耦合器（2011）、第一衰减通道（2012）、功分器（2013）、第一检波器（2014）、示波器（2015）和频谱仪（2016）；
5.根据权利要求4所述的一种s波段...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏洋，高金传，杨奎，李荣明，
申请(专利权)人：南京华络通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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