電磁脈沖探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)

劉星汛，韓玉峰，張?濤

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電磁脈沖探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)

劉星汛1, 2，韓玉峰2，張?濤1

(1. 天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，天津 300072；2. 北京無(wú)線電計(jì)量測(cè)試研究所，北京 100058)

面向電磁脈沖探頭準(zhǔn)確計(jì)量的需求，設(shè)計(jì)了一套基于標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)法的電磁脈沖探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)，從時(shí)域激勵(lì)信號(hào)的傅氏分析出發(fā)，分析了系統(tǒng)的頻域特性，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)確定了場(chǎng)強(qiáng)幅度均勻的校準(zhǔn)區(qū)，研究了電磁脈沖探頭硬件積分和軟件積分校準(zhǔn)方法，并采用此校準(zhǔn)系統(tǒng)分別對(duì)D-dot探頭和光電探頭進(jìn)行重復(fù)性和線性度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明校準(zhǔn)系統(tǒng)重復(fù)性優(yōu)于2.8%,，能夠有效地解決電磁脈沖探頭量值溯源問(wèn)題．

電磁脈沖；探頭；校準(zhǔn)

電磁脈沖信號(hào)由于高強(qiáng)度、大功率、強(qiáng)大破壞作用等優(yōu)勢(shì)，常常被用于現(xiàn)代化信息戰(zhàn)爭(zhēng)．為提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能，美國(guó)早在1986年就將瞬變電磁場(chǎng)輻射敏感度的測(cè)試方法(RS05，在后來(lái)的版本中代號(hào)改為RS105)列于軍用電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)[1]中，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其戰(zhàn)略核導(dǎo)彈進(jìn)行了抗核電磁脈沖(NEMP)加固設(shè)計(jì)、加固工程以及驗(yàn)證測(cè)試．隨著國(guó)防技術(shù)的發(fā)展，電磁脈沖信號(hào)運(yùn)用越來(lái)越廣泛，不管是加固設(shè)計(jì)還是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，均離不開(kāi)測(cè)量探頭對(duì)電磁脈沖場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量，而探頭的精確校準(zhǔn)決定了場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的準(zhǔn)確性．

目前測(cè)量電磁脈沖場(chǎng)強(qiáng)的探頭通常分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是D探頭，美國(guó)人最早從源區(qū)電磁脈沖測(cè)量的需要而研制的，探頭測(cè)量的微分信號(hào)通過(guò)積分變換得到電磁場(chǎng)強(qiáng)度，比如瑞士Montena公司的D-dot探?頭[2]，中國(guó)工程物理研究院衛(wèi)兵等[3-4]利用陽(yáng)加速器自行設(shè)計(jì)的D探頭等均屬于此類(lèi)探頭；另一類(lèi)是光電探頭，利用光調(diào)制測(cè)量電磁場(chǎng)的傳感器，如陳福深?等[5-6]研究的光波導(dǎo)探測(cè)器，曾嶸等[7]研究的光電測(cè)試系統(tǒng)．采用探頭測(cè)量電磁脈沖場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，由于缺乏探頭校準(zhǔn)的手段，使得場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量值只有參考價(jià)值，而不能用于實(shí)驗(yàn)或加固設(shè)計(jì)對(duì)電磁場(chǎng)定量的判斷．為了準(zhǔn)確測(cè)量脈沖場(chǎng)，國(guó)外專家很早就研究了電磁脈沖探頭的校準(zhǔn)方法[8]，國(guó)內(nèi)近年來(lái)才開(kāi)始這方面的研究，石立華等[9]針對(duì)脈沖磁場(chǎng)測(cè)量的要求，組建了時(shí)域標(biāo)定系統(tǒng)，對(duì)傳感器的時(shí)域校準(zhǔn)進(jìn)行了研究，陳競(jìng)等[10]介紹了一種動(dòng)態(tài)范圍為0.1～25,kV/m的電磁脈沖場(chǎng)產(chǎn)生裝置，并通過(guò)光纖傳輸對(duì)脈沖傳感器的靈敏度、響應(yīng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，謝彥召等[11]也進(jìn)行了相關(guān)研究，然而這些研究主要針對(duì)探頭測(cè)量結(jié)果定性的分析，并沒(méi)有對(duì)校準(zhǔn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)進(jìn)行定量的研究．因此，本文從采用標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)法校準(zhǔn)脈沖探頭出發(fā)，建立電磁脈沖探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的頻響特性，分別從仿真和實(shí)驗(yàn)兩方面，對(duì)探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)性能進(jìn)行了驗(yàn)證．

1?電磁脈沖探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)

與場(chǎng)強(qiáng)探頭校準(zhǔn)方法類(lèi)似，電磁脈沖探頭的校準(zhǔn)也可采用標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)法，信號(hào)源將時(shí)域脈沖信號(hào)注入到TEM小室中，并形成一個(gè)可計(jì)算的場(chǎng)強(qiáng)，將探頭測(cè)量的場(chǎng)強(qiáng)值與理論值比較，校準(zhǔn)出探頭的修正系數(shù)．

1.1?RS105探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)

電磁脈沖探頭時(shí)域校準(zhǔn)系統(tǒng)如圖1所示，由EMP信號(hào)源、TEM室、衰減器、示波器等部分組成．脈沖信號(hào)發(fā)生器向TEM室注入一高壓電磁脈沖信號(hào)，在小室中產(chǎn)生一標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)，其峰值場(chǎng)強(qiáng)為，待測(cè)探頭放在小室的中央，雙通道示波器的通道1通過(guò)衰減器連接小室的輸出端口，通道2連接待測(cè)探頭. 為了滿足阻抗匹配，減少能量反射，示波器通道1的輸入阻抗與TEM室的特性阻抗相同設(shè)為50,W，示波器通道2阻抗應(yīng)與電磁脈沖探頭的輸出阻抗一致.

圖1?電磁脈沖探頭時(shí)域校準(zhǔn)系統(tǒng)

被校探頭修正系數(shù)計(jì)算式為

???(1)

式中：為探頭修正系數(shù)，kV/(m·mV-1)；為T(mén)EM室中的標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)，kV/m；為探頭測(cè)量的峰值電壓，mV；1為示波器通道1所監(jiān)測(cè)信號(hào)的峰值電壓，mV；為T(mén)EM室高度，m；為T(mén)EM室輸出端口與示波器之間連接的衰減器系數(shù)，dB．

1.2?激勵(lì)信號(hào)的傅氏分析

信號(hào)源注入的激勵(lì)信號(hào)如圖2(a)所示，上升時(shí)間為1.8,ns，脈寬34.2,ns，下降時(shí)間為2.4,ns，由于時(shí)域激勵(lì)信號(hào)包含了豐富的頻譜信息，脈沖信號(hào)的上升時(shí)間決定了校準(zhǔn)頻率的分布帶寬，上升時(shí)間越短，信號(hào)的頻域帶寬就越寬．而校準(zhǔn)用的開(kāi)放式TEM室工作截止頻率為500,MHz，為了判斷輸入信號(hào)的各頻譜分量是否均能在TEM室里進(jìn)行傳輸，因此將注入電磁脈沖信號(hào)進(jìn)行離散傅里葉變換．

取激勵(lì)信號(hào)的時(shí)間步進(jìn)為0.05,ns，經(jīng)過(guò)2,000個(gè)點(diǎn)的離散傅里葉變換后的歸一化頻譜如圖2(b)所示，激勵(lì)信號(hào)包含了豐富的頻譜，其信號(hào)包絡(luò)一直到1,GHz以上，但是主要能量集中在200,MHz以下，到500,MHz以后的頻譜分量的能量很小，占總能量的1%,以下，截止頻率為500,MHz的TEM室能滿足校準(zhǔn)需要，500,MHz以上的頻譜分量的截?cái)嗖粫?huì)影響校準(zhǔn)結(jié)果．

（a）校準(zhǔn)的激勵(lì)時(shí)域波形

（b）激勵(lì)波形歸一化頻譜

圖2?激勵(lì)信號(hào)的傅氏分析

Fig.2?Fourier transform of exciting signal

2?仿真實(shí)驗(yàn)

探頭校準(zhǔn)應(yīng)確定校準(zhǔn)區(qū)，為了保證探頭校準(zhǔn)的精度，應(yīng)保證校準(zhǔn)區(qū)中場(chǎng)強(qiáng)均勻且探頭尺寸對(duì)場(chǎng)的擾動(dòng)較小，對(duì)于時(shí)域脈沖信號(hào)應(yīng)確保區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的電磁脈沖場(chǎng)峰值電壓相當(dāng)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE1309—2005的規(guī)定[12]，針對(duì)連續(xù)波場(chǎng)強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)，假設(shè)TEM室空間尺寸為××，當(dāng)探頭尺寸小于，如圖3所示，探頭對(duì)場(chǎng)的影響小于10%,，標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)法探頭校準(zhǔn)結(jié)果影響小于1%,．假定校準(zhǔn)區(qū)為，通過(guò)仿真判斷校準(zhǔn)區(qū)內(nèi)脈沖場(chǎng)均勻性．

（a）側(cè)面圖

（b）主視圖

圖3?TEM室結(jié)構(gòu)尺寸示意

Fig.3?Physical dimension of TEM cell

從TEM室注入能量為1,W的歸一化時(shí)域脈沖信號(hào)，4,ns后沿傳播方向的場(chǎng)強(qiáng)分布如圖4所示，TEM室各固定位置點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)結(jié)果如表1所示，相同值所對(duì)應(yīng)的平面的各點(diǎn)峰值場(chǎng)強(qiáng)幅值相差較小，最大僅為1.1,V/m，在方向，靠近外殼底板的部位場(chǎng)強(qiáng)較小，為了得到在方向詳細(xì)的場(chǎng)強(qiáng)分布信息，在平面分別過(guò)(0，0)、(120 mm，－144 mm)2個(gè)點(diǎn)，畫(huà)平行于軸的直線，線上的場(chǎng)強(qiáng)分布曲線如圖5所示，這2條線上的場(chǎng)強(qiáng)分布呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，芯板內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為0，芯板與底板之間場(chǎng)強(qiáng)基本均勻，但是由于邊緣效應(yīng)的影響，距離外殼底板較近場(chǎng)強(qiáng)幅度隨位置變化而變化劇烈，因此校準(zhǔn)區(qū)盡可能選在場(chǎng)強(qiáng)均勻的中心位置處．

圖4?4,ns TEM室場(chǎng)強(qiáng)分布

表1?不同位置點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仿真結(jié)果

Tab.1 Numerical simulation results of electric field in different positions

圖5?沿y軸方向場(chǎng)強(qiáng)分布曲線

3?探頭校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)

采用電磁脈沖探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)D-dot探頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)布置如圖6所示，脈沖信號(hào)源為EMC partner的瞬變脈沖產(chǎn)生器MIG2000-6，數(shù)字示波器型號(hào)為DPO7104C，帶寬1,GHz，開(kāi)放式TEM室高為14.7,cm，工作頻段為DC-500,MHz，探頭型號(hào)為montena SGE1G，其頻率響應(yīng)為1,GHz．

圖6?探頭校準(zhǔn)系統(tǒng)

由于D-dot探頭測(cè)量的輸出信號(hào)為微分信號(hào)，需要通過(guò)積分器積分，現(xiàn)采用montena自帶的硬件積分器將探頭直接測(cè)量的微分信號(hào)積分后，在示波器上顯示，其校準(zhǔn)波形如圖7(a)所示，黃色曲線為示波器測(cè)量TEM室輸出端口衰減后的電壓曲線，綠色曲線為積分后的校準(zhǔn)曲線，探頭測(cè)得的波形與小室內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)波形基本一致，但是在前端出現(xiàn)尖峰，這是由于積分器的輸入阻抗為50,W，輸出阻抗為1,MW，積分器的分布參數(shù)導(dǎo)致信號(hào)過(guò)沖或波動(dòng)，去掉積分器，將探頭直接接示波器，示波器的阻抗設(shè)為50,W，將測(cè)量信號(hào)采用數(shù)值積分[13]，得到的波形如圖7(b)所示，其中黃色曲線為T(mén)EM室輸出信號(hào)，綠色曲線為探頭測(cè)量的微分信號(hào)，粉紅色曲線為采用數(shù)值積分還原信號(hào)，可以發(fā)現(xiàn)粉紅色的波形幅值平坦穩(wěn)定，過(guò)沖及波動(dòng)現(xiàn)象消失，因此說(shuō)明積分器阻抗不匹配會(huì)造成信號(hào)失真，在校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)排除此部分的影響．

（a）采用硬件積分器的校準(zhǔn)波形

（b）采用軟件積分的校準(zhǔn)波形

圖7?探頭測(cè)試波形及小室輸出端波形

Fig.7?Measurement waveforms of probes and waveform in output port of TEM cell

校準(zhǔn)結(jié)果參數(shù)如表2所示，根據(jù)式(1)計(jì)算出修正系數(shù)，其校準(zhǔn)結(jié)果與出廠值相同．

表2?SGE1G探頭校準(zhǔn)結(jié)果

Tab.2?Calibration results of probe SGE1G

4?校準(zhǔn)系統(tǒng)性能驗(yàn)證

選取頻響為3,GHz、型號(hào)為SGE1G探頭的D-dot和光電探頭兩種不同類(lèi)型的探頭進(jìn)行校準(zhǔn)比較實(shí)驗(yàn)，分別從測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性、線性度兩方面相互驗(yàn)證探頭與校準(zhǔn)系統(tǒng)的性能．

4.1?重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

使用相同的信號(hào)源，選取固定場(chǎng)強(qiáng)條件下，進(jìn)行6次測(cè)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示，采用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表征探頭測(cè)量值的重復(fù)性．

重復(fù)性S計(jì)算式為

式中：x為參數(shù)的每次測(cè)量值；為參數(shù)的次測(cè)量的平均值；S表示重復(fù)性，S越小表示系統(tǒng)或探頭測(cè)量的重復(fù)性越好，反之重復(fù)性越差．

表3?探頭系數(shù)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Tab.3?Repetitiveexperiment results of probe coefficients

根據(jù)以上測(cè)試結(jié)果可知，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源輸出一固定指示值的電壓信號(hào)時(shí)，示波器多次測(cè)量此輸出信號(hào)電壓峰值的標(biāo)準(zhǔn)偏差較小為0.38%,，可以說(shuō)明源的輸出重復(fù)性較好，TEM室注入的信號(hào)非常穩(wěn)定．光電探頭和D-dot探頭測(cè)量結(jié)果相比，光電探頭的修正系數(shù)小，靈敏度高，重復(fù)性較小為2.80%,，校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)的重復(fù)性應(yīng)小于2.80%,．

4.2?線性度實(shí)驗(yàn)

在不同場(chǎng)強(qiáng)條件下，光電探頭和D-dot探頭測(cè)量結(jié)果如表4所示，根據(jù)探頭修正系數(shù)變化量L來(lái)判斷，如果修正系數(shù)變化量越小則探頭線性度越好，修正系數(shù)變化量越大線性度越差．其計(jì)算公式為

式中：K為各場(chǎng)強(qiáng)校準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算的探頭系數(shù)；K,max為各場(chǎng)強(qiáng)校準(zhǔn)點(diǎn)的探頭系數(shù)K中最大值；K,min為各場(chǎng)強(qiáng)校準(zhǔn)點(diǎn)的探頭系數(shù)K中最小值．

表4?探頭系數(shù)線性度實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)結(jié)果

Tab.4?Linear experiment results of probe-coefficients

由表4可計(jì)算出光電探頭修正系數(shù)變化量為20.2%，D-dot探頭修正系數(shù)變化量為3.9%，由此可見(jiàn)，不同標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)條件下，光電探頭的修正系數(shù)不同，線性度較差，D-dot探頭的修正系數(shù)不受場(chǎng)強(qiáng)大小的影響，從而可以推斷在靈敏度允許的條件下，D-dot探頭校準(zhǔn)不受標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)幅度影響，而光電探頭需要校準(zhǔn)線性度．

5?校準(zhǔn)系統(tǒng)的不確定度分析

校準(zhǔn)系統(tǒng)的不確定度按照GUM方法進(jìn)行分析，主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面：

(1) 示波器的電壓幅度測(cè)量不準(zhǔn)確所引起的不確定度，根據(jù)示波器計(jì)量證書(shū)知電壓測(cè)量誤差限為1%,，按照均勻分布，因此其不確定度分量為0.58%,；

(2) 示波器的采樣率引入的測(cè)量不確定度為1.2%,；

(3)傳輸電纜和衰減器的衰減量引入的測(cè)量不確定度，根據(jù)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量得到衰減量的擴(kuò)展不確定度為3%,，因此其不確定度分量為1.5%,；

(4) 失配引入的測(cè)量不確定度分量服從U型分布為1.4%,；

(5) 其他不確定度分量來(lái)源如環(huán)境影響引入的測(cè)量不確定度、測(cè)量重復(fù)性引入的測(cè)量不確定度等．

綜合評(píng)定后得到其校準(zhǔn)系統(tǒng)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為4.2%,，其擴(kuò)展不確定度為8.4%,．

6?結(jié)?論

(1) 電磁脈沖探頭的校準(zhǔn)采用一定寬度的脈沖激勵(lì)信號(hào)，可以有效區(qū)分D-dot探頭還原波形的尖峰，而此尖峰是由于硬件積分器阻抗不匹配所引起，為了減少校準(zhǔn)誤差，應(yīng)讀取具有一定脈沖寬度的電壓值作為探頭的測(cè)量值，或者采用數(shù)值軟件積分方式還原測(cè)量信號(hào)波形．

(2) 從仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，由于芯板和底板邊緣效應(yīng)的影響，靠近芯板和底板位置處場(chǎng)強(qiáng)隨位置變化而變化較大．

(3) 采用D-dot探頭和光電探頭在此校準(zhǔn)系統(tǒng)上進(jìn)行重復(fù)性和線性度實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，校準(zhǔn)系統(tǒng)的重復(fù)性優(yōu)于2.8%,．采用GUM方法分析，校準(zhǔn)系統(tǒng)的擴(kuò)展不確定度為8.4%,．

［1］ Department of Defense. MIT-STD-461F—2007 Requirements for the Control of Electromagnetic Interference Characteristics of Subsystems and Equipment[S]. United States of America：AREA EMCS，2007.

［2］ Montena Company. Ground plane D-dot electric field sensor user’s manual[EB/OL]. http：//www. montena. com，2015-03-10.

［3］ 衛(wèi)?兵，顧元朝，周榮國(guó)，等. 陽(yáng)加速器水傳輸線D-dot的設(shè)計(jì)、標(biāo)定和實(shí)驗(yàn)[J]. 強(qiáng)激光與粒子束，2007，19(5)：830-834.

Wei Bing，Gu Yuanzhao，Zhou Rongguo，et al. Design，calibration and experiment of D-dot at Yang accelerator in water transmission line[J].，2007，19(5)：830-834(in Chinese).

［4］ 付佳斌，卿燕玲，衛(wèi)?兵，等. ns脈沖測(cè)量中的波形重建[J]. 強(qiáng)激光與粒子束，2010，22(11)：2759-2762.

Fu Jiabin，Qing Yanling，Wei Bing，et al. Reconstruc-tion of ns pulse waveform[J].，2010，22(11)：2759-2762(in Chinese).

［5］ 陳福深，陶厚超，孫?豹. 帶雙負(fù)載環(huán)形天線的集成光波導(dǎo)磁場(chǎng)探測(cè)器[J]. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，38(1)：141-143.

Chen Fushen，Tao Houchao，Sun Bao. Integrated optical waveguide magnetic field probe with a doubly-loaded loop antenna element[J].，2009，38(1)：141-143(in Chinese).

［6］ 陳福深，張阜文. 分段電極LiNbO3光波導(dǎo)寬帶微波電場(chǎng)接收器[J]. 微波學(xué)報(bào)，2005，21(5)：54-57.

Chen Fushen，Zhang Fuwen. An integrated optical waveguide E-field receiver at wide-band microwave with segmental electrodes[J].，2005，21(5)：54-57(in Chinese).

［7］ 曾?嶸，陳未遠(yuǎn)，何金良，等. 光電集成強(qiáng)電場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[J]. 高電壓技術(shù)，2006，32(7)：1-5.

Zeng Rong，Chen Weiyuan，He Jinliang，et al. Study on optical electric integrated electric field measurement system and application in high voltage measurement[J].，2006，32(7)：1-5(in Chinese).

［8］ Middelkoop R. Time-domain calibration of field sensors for electromagnetic pulse(EMP)measurements[J].，1991，40(2)：455-459.

［9］ 石立華，陶寶祺，周璧華. 脈沖磁場(chǎng)傳感器的時(shí)域標(biāo)定[J]. 計(jì)量學(xué)報(bào)，1997，18(2)：140-144.

Shi Lihua，Tao Baoqi，Zhou Bihua. Calibration of pulse magnetic field sensor in time domain[J].，1997，18(2)：140-144(in Chi-nese).

［10］ 陳?競(jìng)，石立華，李炎新，等. 光纖傳輸脈沖電場(chǎng)傳感器的時(shí)域校準(zhǔn)[J]. 安全與電磁兼容，2006，32(6)：86-88.

Chen Jing，Shi Lihua，Li Yanxin，et al. Time domain calibration of pulsed electric field sensors with fiber optic transmission system[J].，2006，32(6)：86-88(in Chinese).

［11］ 謝彥召，劉順坤，孫沛云，等. 電磁脈沖傳感器的時(shí)域和頻域標(biāo)定方法及其等效性[J]. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2004，24(4)：268-273.

Xie Yanzhao，Liu Shunkun，Sun Peiyun，et al. Calibration methodology of EMP sensor in time-domain and frequency-domain[J].，2004，24(4)：268-273(in Chinese).

［12］ IEEE Electromagnetic Compatibility Society. IEEE Std 1309—2005 IEEE Standard for Calibration of Electromagnetic Field Sensors and Probes，Excluding Antennas，from 9 kHz to 40 GHz[S]. New York：The Institute of Electrical and Electronics Engineers，Inc.，2005.

［13］ 張永強(qiáng)，宋建江，屠良堯，等. 軟件數(shù)值積分誤差原因分析及改進(jìn)辦法[J]. 機(jī)械強(qiáng)度，2006，28(3)：419-423.

Zhang Yongqiang，Song Jianjiang，Tu Liangyao，et al. Error analysis and improvement method when numerical integration with software[J].，2006，28(3)：419-423(in Chinese).

(責(zé)任編輯：孫立華)

Calibration System for Electromagnetic Pulse Probes

Liu Xingxun1, 2，Han Yufeng2，Zhang Tao1

(1．School of Electrical Engineering and Automation，Tianjin University，Tianjin 300072，China；2．China Beijing Institute of Radio Metrology and Measurement，Beijing 100058，China)

In order to meet the requirement of EMP probes calibration accurately，a calibration system based on standard field method for probes is established．The exciting signal of time domain is transformed in FFT and the characteristics of system in frequency domain are analyzed．According to the results of simulation，a measurement district can be confirmed in which the electrical field is uniform．Methods of measurement are researched with the measurement signal of probe integrated by integrator and software respectively．The repetitive experiment and the linear experiment on D-dot probe and photoelectricity probe are conducted using the proposed system．The experimental result shows that the repeatability of calibration system is better than 2.8%,，therefore the calibration problem of EMP probes can be solved effectively.

electromagnetic pulse；probe；calibration

10.11784/tdxbz201503025

TG156

A

0493-2137(2016)11-1175-06

2015-03-11；

2016-02-14.

國(guó)防科工局及航天科工集團(tuán)第二研究院資助項(xiàng)目(JY20313).

劉星汛（1982—??），女，博士.

劉星汛，xun_zi_jing@163．com.