一种电磁脉冲信号采集装置及控制方法与流程

本发明涉及电磁脉冲信号采集领域，尤其涉及一种电磁脉冲信号采集装置及控制方法。

背景技术：

1、目前，瞬态电磁脉冲测试的方法主要有三种：天线直接感应法、无源电光调制法和有源电光调制法。

2、天线直接感应法采用宽带天线直接获取瞬态电场信号，经高频电缆将信号送入示波器进行显示，最后通过还原算法计算原始脉冲电场时域波形。

3、无源电光调制法主要基于晶体材料的逆压电效应、pockels电光效应及kerr效应等原理来实现电光调制。由于电光晶体的光电系数较小，因此探头灵敏度较小，仅适用于强场测试。有时通过镀制或外接天线增加探头灵敏度，这同时会增加对原电场的干扰。此外，电光晶体和激光器对环境温度的变化非常敏感，限制了该方法的应用场景。

4、有源电光调制法是将传输方式改为带宽大、抗电磁干扰性能好的光纤。但是因光纤的使用而增加的电光、光电转换电路模块会严重限制整个探头系统的带宽，从而造成高频成分丢失。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电磁脉冲信号采集装置及控制方法，解决了现有技术存在因为带宽限制造成的高频成分丢失的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种电磁脉冲信号采集装置，所述电磁脉冲信号采集装置包括多通道电磁脉冲采集组件、控制器、电光转换器和光纤；

3、所述多通道电磁脉冲采集组件与所述控制器连接，所述控制器与所述电光转换器连接，所述电光转换器与所述光纤的输入端连接；

4、所述控制器用于控制所述多通道电磁脉冲采集组件进行多通道电磁脉冲信号采集，并将采集的所述电磁脉冲信号转换为串行通信信号；

5、所述电光转换器用于将所述串行通信信号转换为光信号；

6、所述光纤用于传输所述光信号。

7、可选地，所述电磁脉冲信号采集装置还包括存储器；

8、所述控制器与所述存储器连接，所述控制器还用于将采集的电磁脉冲信号存储至所述存储器中。

9、可选地，所述多通道电磁脉冲采集组件包括电磁脉冲传感器，和与所述电磁脉冲传感器连接的多路采集通道；

10、每路所述采集通道包括依次连接的带通滤波器、宽频运放器和a/d转换电路；

11、所述a/d转换电路与所述控制器连接。

12、可选地，所述宽频运放器包括多个级联的运算放大器。

13、可选地，所述宽频运放器包括依次连接的第一放大器、第二放大器及第三放大器；

14、其中，所述第一放大器上连接有基准电压源和负阻抗缓冲电路；

15、所述第二放大器上连接有零漂校正电路；

16、所述第三放大器上连接有输出滤波电容器。

17、可选地，所述电磁脉冲传感器包括成阵列排列的多个天线；

18、多个所述天线分别与多路所述采集通道一一对应连接。

19、可选地，所述多通道电磁脉冲采集组件还包括与每个天线对应设置的第一sma连接器，及设置在每个所述采集通道内的第二sma连接器；

20、所述第一sma连接器与所述第二sma连接器通过射频线连接。

21、可选地，所述电磁脉冲信号采集装置还包括光电转换器和上位机；

22、所述光电转换器设置在所述光纤的输出端，所述光电转换器与所述上位机连接；

23、所述光电转换器用于接收所述光信号，并将所述光信号转换为电信号；

24、所述上位机用于对所述电信号进行分析，确定每个通道的所述电磁脉冲信号的特征信息；其中，所述特征信息至少包括上升沿、脉宽和场强。

25、可选地，所述电磁脉冲信号采集装置还包括接地负载，所述接地负载用于串入到放大器链路中，降低系统的噪声水平。

26、本发明第二方面提供的一种应用于所述的电磁脉冲信号采集装置的控制方法，包括：

27、响应接收到的控制请求，通过多通道电磁脉冲采集组件进行多通道电磁脉冲信号采集；

28、通过控制器将采集的电磁脉冲信号转换为串行通信信号；

29、通过电光转换器将串行通信信号转换为光信号，并采用光纤将光信号进行传输。

30、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

31、本发明提供了一种电磁脉冲信号采集装置及控制方法，采用多通道采集及处理的方式实现宽频电磁脉冲采集，并基于串行传输的方式采用光纤传输，避免因为带宽限制造成的高频成分丢失。

1.一种电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述电磁脉冲信号采集装置包括多通道电磁脉冲采集组件、控制器、电光转换器和光纤；

2.根据权利要求1所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述电磁脉冲信号采集装置还包括存储器；

3.根据权利要求1所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述多通道电磁脉冲采集组件包括电磁脉冲传感器，和与所述电磁脉冲传感器连接的多路采集通道；

4.根据权利要求3所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述宽频运放器包括多个级联的运算放大器。

5.根据权利要求3或4所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述宽频运放器包括依次连接的第一放大器、第二放大器及第三放大器；

6.根据权利要求3所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述电磁脉冲传感器包括成阵列排列的多个天线；

7.根据权利要求6所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述多通道电磁脉冲采集组件还包括与每个天线对应设置的第一sma连接器，及设置在每个所述采集通道内的第二sma连接器；

8.根据权利要求1所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述电磁脉冲信号采集装置还包括光电转换器和上位机；

9.根据权利要求5所述的电磁脉冲信号采集装置，其特征在于，所述电磁脉冲信号采集装置还包括接地负载，所述接地负载用于串入到放大器链路中，降低系统的噪声水平。

10.一种应用于权利要求1-9任一项所述的电磁脉冲信号采集装置的控制方法，其特征在于，包括：