一種用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器，包括第一正方體殼體及第二正方體殼體；所述第一正方體殼體三個面的中心位置均內(nèi)嵌有電小天線，電小天線連接有電光轉(zhuǎn)換模塊，電光轉(zhuǎn)換模塊設(shè)于第一正方體殼體內(nèi)，電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個電小天線之間相互垂直；所述第二正方體殼體三個面的中心位置均內(nèi)嵌有B-dot天線，B-dot天線連接有光發(fā)射機，光發(fā)射機設(shè)于第二正方體殼體內(nèi)，光發(fā)射機的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個B-dot天線之間相互垂直。本實用新型便于測量未知極化方向的電磁波。
【專利說明】—種用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種三維電磁場傳感器，具體涉及一種用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)很多學(xué)者與研究機構(gòu)對用于電磁脈沖測量的傳感器已經(jīng)進行了大量的研究工作。如軍械工程學(xué)院強電磁場環(huán)境模擬與防護技術(shù)國防科技重點實驗室的劉衛(wèi)東等人在微波學(xué)報上所發(fā)表的《光纖傳輸式瞬態(tài)脈沖電場傳感器分析與設(shè)計》和中國工程物理研究院電子工程研究所的周開明等人在信息與電子工程上所發(fā)表的《一種寬頻帶小型化光纖電場測量系統(tǒng)的研制》各自研制了利用棒狀電小天線接收電場信號，并通過光纖傳輸信號的電場傳感器；華北電力大學(xué)的劉衛(wèi)東等人在測控技術(shù)上發(fā)表的《光纖瞬態(tài)電場傳感器的研究》中研制了一種利用傳感器球狀外殼接收信號，并通過光纖傳輸信號的電場傳感器；解放軍理工大學(xué)的石立華等人在電波科學(xué)學(xué)報上發(fā)表的《微型化光纖傳輸電磁脈沖傳感器研究》中研制了一種利用偶極子天線接收電場信號并通過光纖傳輸信號的電場傳感器；軍械工程學(xué)院的王鋒等人在高電壓技術(shù)上發(fā)表的《基于法拉第電磁感應(yīng)法的脈沖強磁場測量方法》一文中研制了一種利用線圈感應(yīng)磁場信號并通過電纜傳輸信號的磁場傳感器；華北電力大學(xué)的張衛(wèi)東等人在中國電機工程學(xué)報上發(fā)表的《光纖瞬態(tài)磁場傳感器的研究及其應(yīng)用》一文中研制了一種利用磁場探測線圈感應(yīng)磁場信號并通過光纖傳輸信號的磁場傳感器。
[0003]從上述前人的研究成果可以看出，目前用于電場、磁場測量的傳感器大多是一維的形式，只能測量一個方向上的電場或磁場，不能方便的測出未知極化方向的電磁波。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器，該傳感器便于測量未知極化方向的電磁波。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型所述的用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器包括第一正方體殼體及第二正方體殼體；所述第一正方體殼體三個面的中心位置均內(nèi)嵌有電小天線，各電小天線均連接有電光轉(zhuǎn)換模塊，電光轉(zhuǎn)換模塊設(shè)于第一正方體殼體內(nèi)，電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個電小天線之間相互垂直；所述第二正方體殼體三個面的中心位置均內(nèi)嵌有B-dot天線，各B-dot天線均連接有光發(fā)射機，光發(fā)射機設(shè)于第二正方體殼體內(nèi)，光發(fā)射機的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個B-dot天線之間相互垂直。
[0006]所述電光轉(zhuǎn)換模塊包括第一電源、第一信號接入端、第一電感、運算放大器及第一激光器，運算放大器的輸入端經(jīng)第一信號接入端后接地，運算放大器的輸出端與第一激光器的電源正極及第一電感的一端相連接，第一電感的另一端與第一電源相連接，第一激光器的電源負(fù)極接地，第一激光器產(chǎn)生的光通過光纖傳輸至外接設(shè)備內(nèi)，第一信號接入端與電小天線相連接。[0007]所述光發(fā)射機包括第二電源、第二信號接入端、電容、電阻、第二電感及第二激光器，電容的一端經(jīng)第二信號接入端后接地，電容的另一端經(jīng)電阻后分別與第二電感的一端及第二激光器的電源正極相連接，第二電感的另一端與第二電源的正極相連接，第二激光器的電源負(fù)極接地，第二激光器產(chǎn)生的光通過光纖傳輸至外接設(shè)備內(nèi)，第二信號接入端與B-dot天線相連接。
[0008]所述第一正方體殼體及第二正方體殼體均采用鋁為原材料制作而成。
[0009]本實用新型具有以下有益效果:
[0010]本實用新型所述的用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器包括第一正方體殼體及第二正方體殼體，第一正方體殼體的三個面的中心位置均內(nèi)嵌有電小天線，第二正方體殼體的三個面的中心位置均內(nèi)嵌有B-dot天線,三個電小天線相互垂直,三個B-dot天線相互垂直，在工作時，通過三個相互垂直的電小天線及第一激光器來探測電磁脈沖電場部分，通過三個相互垂直的B-dot天線及第二激光器來探測電磁脈沖磁場部分，從而實現(xiàn)對未知極化方向的電磁波的探測，結(jié)構(gòu)簡單。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型中第一正方體殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實用新型中第二正方體殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為本實用新型中電光轉(zhuǎn)換模塊的原理圖；
[0014]圖4為本實用新型中光發(fā)射機的原理圖。
[0015]其中，I為第一正方體殼體、2為電小天線、3為第二正方體殼體、4為B-dot天線?！揪唧w實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)描述:
[0017]參考圖1、圖2、圖3及圖4，本實用新型所述的用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器包括第一正方體殼體I及第二正方體殼體3，第一正方體殼體I三個面的中心位置均內(nèi)嵌有電小天線2，各電小天線2均連接有電光轉(zhuǎn)換模塊，電光轉(zhuǎn)換模塊設(shè)于第一正方體殼體內(nèi)，電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個電小天線2之間相互垂直；所述第二正方體殼體3三個面的中心位置均內(nèi)嵌有B-dot天線4,各B-dot天線4均連接有光發(fā)射機，光發(fā)射機設(shè)于第二正方體殼體3內(nèi)，光發(fā)射機的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個B-dot天線4之間相互垂直，所述電光轉(zhuǎn)換模塊包括第一電源、第一信號接入端S1、第一電感L1、運算放大器D及第一激光器Wl，運算放大器D的輸入端經(jīng)第一信號接入端SI后接地，運算放大器D的輸出端與第一激光器Wl的電源正極及第一電感LI的一端相連接,第一電感LI的另一端與第一電源相連接，第一激光器Wl的電源負(fù)極接地，第一激光器Wl產(chǎn)生的光通過光纖傳輸至外接設(shè)備內(nèi)，第一信號接入端SI與電小天線2相連接，所述光發(fā)射機包括第二電源、第二信號接入端S2、電容C、電阻R、第二電感L2及第二激光器W2，電容C的一端經(jīng)第二信號接入端S2后接地，電容C的另一端經(jīng)電阻R后分別與第二電感L2的一端及第二激光器W2的電源正極相連接，第二電感L2的另一端與第二電源的正極相連接，第二激光器W2的電源負(fù)極接地，第二激光器W2產(chǎn)生的光通過光纖傳輸至外接設(shè)備內(nèi)，第二信號接入端S2與B-dot天線4相連接,第一正方體殼體I及第二正方體殼體3均采用招為原材料制作而成。[0018]本實用新型的具體工作過程為:
[0019]電磁脈沖進入到檢測區(qū)域后，產(chǎn)生電場及磁場，所述三個相互垂直的電小天線2檢測檢測三維空間內(nèi)的電場，當(dāng)任意一個電小天線2檢測到電場時，則產(chǎn)生第一電壓信號，然后將所述電壓信號輸入到運算放大器D中，運算放大器D對電壓信號進行調(diào)制后輸入到第一激光器Wl中，第一激光器Wl根據(jù)調(diào)制后的電壓信號產(chǎn)生激光，所述激光經(jīng)光纖傳輸?shù)酵饨釉O(shè)備內(nèi)，用戶即可根據(jù)外接設(shè)備實現(xiàn)對電場的觀測。所述三個相互垂直的B-dot天線4檢測三維空間內(nèi)的磁場，當(dāng)任意一個B-dot天線4檢測到磁場時，則產(chǎn)生第二電壓信號，所述第二電壓信號經(jīng)電容C及電阻R后輸入到第二激光器W2中，第二激光器W2根據(jù)所述第二電壓信號產(chǎn)生激光，所述激光經(jīng)光纖輸送至外接設(shè)備內(nèi)，用戶即可通過所述外接設(shè)備實現(xiàn)對磁場的觀測。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器，其特征在于，包括第一正方體殼體(I)及第二正方體殼體(3)； 所述第一正方體殼體(I)三個面的中心位置均內(nèi)嵌有電小天線(2)，各電小天線(2)均連接有電光轉(zhuǎn)換模塊，電光轉(zhuǎn)換模塊設(shè)于第一正方體殼體(I)內(nèi)，電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個電小天線(2)之間相互垂直； 所述第二正方體殼體(3)三個面的中心位置均內(nèi)嵌有B-dot天線(4),各B-dot天線(4)均連接有光發(fā)射機，光發(fā)射機設(shè)于第二正方體殼體(3)內(nèi)，光發(fā)射機的輸出端與外接設(shè)備相連接，三個B-dot天線(4)之間相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器，其特征在于，所述電光轉(zhuǎn)換模塊包括第一電源、第一信號接入端(SI)、第一電感(LI)、運算放大器(D)及第一激光器(Wl)，運算放大器(D)的輸入端經(jīng)第一信號接入端(SI)后接地，運算放大器(D)的輸出端與第一激光器(Wl)的電源正極及第一電感(LI)的一端相連接,第一電感(LI)的另一端與第一電源相連接，第一激光器(Wl)的電源負(fù)極接地，第一激光器(Wl)產(chǎn)生的光通過光纖傳輸至外接設(shè)備內(nèi)，第一信號接入端(SI)與電小天線(2)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器，其特征在于，所述光發(fā)射機包括第二電源、第二信號接入端(S2)、電容(C)、電阻(R)、第二電感(L2)及第二激光器(W2)，電容(C)的一端經(jīng)第二信號接入端(S2)后接地，電容(C)的另一端經(jīng)電阻(R)后分別與第二電感(L2)的一端及第二激光器(W2)的電源正極相連接，第二電感(L2)的另一端與第二電源的正極相連接，第二激光器(W2)的電源負(fù)極接地，第二激光器(W2)產(chǎn)生的光通過光纖傳輸至外接設(shè)備內(nèi)，第二信號接入端(S2)與B-dot天線(4)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電磁脈沖測量的三維電磁場傳感器，其特征在于，所述第一正方體殼體(I)及第二正方體殼體(3)均采用鋁為原材料制作而成。
【文檔編號】G01R29/08GK203811693SQ201420194901
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】謝彥召, 孔旭, 王紹飛, 種道彤, 嚴(yán)俊杰, 劉繼平 申請人:西安交通大學(xué)