自集成过渡表面的设计 电流密度传感器 集成光纤传输链路
1National Key Laboratory of Intense Pulsed Radiation Simulation and Effect, Northwest Institute of Nuclear Technology, Xi'an 710024, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
本研究介绍了一种新型的自集成光纤传感器,用于测量短暂的表面电流密度,这对于理解电磁脉冲 (EMP) 与设备的合至关重要. 与传统方法相比,开发的传感器提供了更好的准确性和抗干扰能力.
科学领域:
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 传感器技术 传感器技术
- 电磁兼容性 (EMC) 是指电磁兼容性
背景情况:
- 短暂的表面电流密度是电磁脉冲 (EMP) 与电子设备合的关键指标.
- 使用B点天线的传统测量方法需要复杂的集成,限制准确性和易用性.
- 精确测量表面电流对于评估飞机等结构的电磁脆弱性至关重要.
研究的目的:
- 设计和验证用于EMP测量的新型自集成表面电流传感器.
- 为了克服传统的B点天线测量的局限性,特别是需要外部集成器.
- 增强表面电流密度测量的抗干扰能力和信号完整性,特别是用于长距离传输.
主要方法:
- 自一体表面电流传感器的设计,采用带有间隙结构和光纤传输的屏蔽环天线.
- 在EMP辐射下对典型飞机结构的表面电流密度分布的模拟和分析.
- 校准传感器的带宽,灵敏度和动态范围.
- 在有限波电磁脉冲模拟器中对传感器性能进行实验验证.
主要成果:
- 开发的传感器可以直接测量真实信号波形,而不需要外部集成.
- 传感器具有宽带宽 (300 kHz500 MHz),灵敏度为1.23 (A·m-1) /mV,动态范围为±251400 A·m-1.
- 与同轴电缆相比,光纤传输增强了信号抗干扰能力,使得可靠的远距离测量成为可能.
- 实验测试证实了传感器在测量金属板上的表面电流方面具有良好的工程适用性.
结论:
- 新型的自集成光纤表面电流传感器有效地测量了短暂的表面电流密度,提高了准确性和抗干扰性.
- 这种技术比传统方法有了显著的进步,简化了测量过程并提高了数据可靠性.
- 该传感器证明了电磁脉冲 (EMP) 脆弱性评估和EMC测试的实际工程适用性.
