一种静电放电射频噪声测试方法与流程

本发明属于飞机电磁环境效应技术，涉及解决飞机静电放电产生射频噪声测试的一种方法。

背景技术：

飞机在高空飞行时，其表面与大气摩擦产生沉积静电，在飞机安装的静电放大器用于平稳的泄放机体表面产生的沉积静电荷，沉积静电在泄放过程中产生的射频噪声，射频噪声会被飞机上的天线接收，当噪声信号强度超过无线电接收机的接收门限时，就会对无线电设备产生干扰。现在需要测量静电放电的射频噪声，对静电放电器进行选型，以防止静电泄放产生的射频噪声通过天线对无线电接收机产生干扰。

技术实现要素：

发明目的：本发明提出一种静电放电射频噪声测试方法，操作简便、适应性强、可靠性高，能够解决射频噪声测试问题。

技术方案：

一种静电放电射频噪声测试方法，包括：

步骤1、首先将试验装置置于屏蔽室内，可变电压源与杯状中空电极相连通，静电放电器置于杯状电极中。

步骤2、逐渐增大可变电压源电压，直至对放电器放电；电流表来监控放电过程中的放电电流；

步骤3、环天线与频谱分析仪连接，利用环状天线接收放电过程中的电磁波，在此过程中电磁波信号转换为高频电磁流信号，高频电磁流信号送入频谱分析仪，频谱分析仪显示其幅值。

整个测试过程中，杯状中空电极、静电放电器、环天线置于屏蔽暗室内，杯状电极通过屏蔽室内的过孔与可变电压源用电源线连接。

过孔采用防电磁泄露措施。

杯状电极上半部分采用柱体，内部为中空部分，下半部分为半球形状；在试验过程中调整静电放电器伸入到杯状电极的深度，观测射频噪声的大小。

步骤2具体为：逐渐增大放电，实时观测频谱分析仪中数值变化，直至杯状电极对静电放电器放电，放电过程中，采用的可变电压源能够观测到静电放电的电压阈值，能够通过实验获得不同静电放电器的放电阈值。

采用的可变电压源能够快速改变电压，电压源的最大电压在0到50千伏，在试验过程中以0.1千伏为步进，逐步增大电压源电压，直至对静电放电器放电。

环天线采用高频电缆，通过过孔穿过屏蔽室与外部的频谱分析仪相连接，过孔采用防电磁泄露措施。

在测试过程中，使得环天线的法线与杯电极的中心相交；移动环状天线的位置，观测频谱分析仪，测量得到该放电过程中的最大幅值。

在实验过程中，更换不同中心频率的环天线，获得关心频带内的射频噪声幅值。

试验过程采用频谱分析仪观测射频噪声幅值，频谱分析仪频率范围为10khz到6ghz；在实验过程中，调整频谱分析仪的中心频率，视频带宽和分辨率带宽，使得能够检测到射频噪声在频域上的幅度分布。

有益效果：本发明能够解决射频噪声测试问题，可广泛用于各类电荷泄放的射频噪声测量问题。采用杯状电极，静电放电器深入杯状电极内部，实现对放电器的平稳、可靠放电。将杯状电极、静电放电器及环天线置于屏蔽室内，电磁环境纯净，能够准确测量放电过程中微小射频噪声。

附图说明

图1为本发明射频噪声测试系统框图。

具体实施方式

本发明通过下面一个设计实施例来说明本设计。

如图1所示，一种静电放电射频噪声测试方法，包括：

步骤1、首先将试验装置置于屏蔽室内，可变电压源与杯状中空电极相连通，静电放电器置于杯状电极中。

步骤2、逐渐增大可变电压源电压，直至对放电器放电；电流表来监控放电过程中的放电电流；

步骤3、环天线与频谱分析仪连接，利用环状天线接收放电过程中的电磁波，在此过程中电磁波信号转换为高频电磁流信号，高频电磁流信号送入频谱分析仪，频谱分析仪显示其幅值。

整个测试过程中，杯状中空电极、静电放电器、环天线置于屏蔽暗室内，杯状电极通过屏蔽室内的过孔与可变电压源用电源线连接。过孔采用防电磁泄露措施。

杯状电极上半部分采用柱体，内部为中空部分，下半部分为半球形状；在试验过程中调整静电放电器伸入到杯状电极的深度，观测射频噪声的大小。

步骤2具体为：逐渐增大放电，实时观测频谱分析仪中数值变化，直至杯状电极对静电放电器放电，放电过程中，采用的可变电压源能够观测到静电放电的电压阈值，能够通过实验获得不同静电放电器的放电阈值。

采用的可变电压源能够快速改变电压，电压源的最大电压在0到50千伏，在试验过程中以0.1千伏为步进，逐步增大电压源电压，直至对静电放电器放电。

电流表量程为10安培。采用电流表在放电过程实时记录瞬态放电电流的大小。

环天线采用高频电缆，通过过孔穿过屏蔽室与外部的频谱分析仪相连接，过孔采用防电磁泄露措施。

在测试过程中，使得环天线的法线与杯电极的中心相交；移动环状天线的位置，观测频谱分析仪，测量得到该放电过程中的最大幅值。

静电放电时间短，产生的电磁辐射频带宽，能量主要集中在百兆赫兹以内，该方法采用的环天线体积小，便于接收该频带内的射频噪声。

在实验过程中，更换不同中心频率的环天线，获得关心频带内的射频噪声幅值。

试验过程采用频谱分析仪观测射频噪声幅值，频谱分析仪频率范围为10khz到6ghz。在实验过程中，调整频谱分析仪的中心频率，视频带宽和分辨率带宽，使得能够检测到射频噪声在频域上的幅度分布。

技术特征：

1.一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，包括：

步骤1、首先将试验装置置于屏蔽室内，可变电压源与杯状中空电极相连通，静电放电器置于杯状电极中；

步骤2、逐渐增大可变电压源电压，直至对放电器放电；电流表来监控放电过程中的放电电流；

步骤3、环天线与频谱分析仪连接，利用环状天线接收放电过程中的电磁波，在此过程中电磁波信号转换为高频电磁流信号，高频电磁流信号送入频谱分析仪，频谱分析仪显示其幅值。

2.如权利要求1所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

整个测试过程中，杯状中空电极、静电放电器、环天线置于屏蔽暗室内，杯状电极通过屏蔽室内的过孔与可变电压源用电源线连接。

3.如权利要求2所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

过孔采用防电磁泄露措施。

4.如权利要求1所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

杯状电极上半部分采用柱体，内部为中空部分，下半部分为半球形状；在试验过程中调整静电放电器伸入到杯状电极的深度，观测射频噪声的大小。

5.如权利要求1所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

步骤2具体为：逐渐增大放电，实时观测频谱分析仪中数值变化，直至杯状电极对静电放电器放电，放电过程中，采用的可变电压源能够观测到静电放电的电压阈值，能够通过实验获得不同静电放电器的放电阈值。

6.如权利要求1所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

采用的可变电压源能够快速改变电压，电压源的最大电压在0到50千伏，在试验过程中以0.1千伏为步进，逐步增大电压源电压，直至对静电放电器放电。

7.如权利要求1所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

环天线采用高频电缆，通过过孔穿过屏蔽室与外部的频谱分析仪相连接，过孔采用防电磁泄露措施。

8.如权利要求1所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

在测试过程中，使得环天线的法线与杯电极的中心相交；移动环状天线的位置，观测频谱分析仪，测量得到该放电过程中的最大幅值。

9.如权利要求8所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

在实验过程中，更换不同中心频率的环天线，获得关心频带内的射频噪声幅值。

10.如权利要求1所述的一种静电放电射频噪声测试方法，其特征在于，

试验过程采用频谱分析仪观测射频噪声幅值，频谱分析仪频率范围为10khz到6ghz；在实验过程中，调整频谱分析仪的中心频率，视频带宽和分辨率带宽，使得能够检测到射频噪声在频域上的幅度分布。

技术总结
本发明属于飞机电磁环境效应技术，提出一种静电放电射频噪声测试方法，包括：步骤1、首先将试验装置置于屏蔽室内，可变电压源与杯状中空电极相连通，静电放电器置于杯状电极中。步骤2、逐渐增大可变电压源电压，直至对放电器放电；电流表来监控放电过程中的放电电流；步骤3、环天线与频谱分析仪连接，利用环状天线接收放电过程中的电磁波，在此过程中电磁波信号转换为高频电磁流信号，高频电磁流信号送入频谱分析仪，频谱分析仪显示其幅值。本发明操作简便、适应性强、可靠性高，能够解决射频噪声测试问题。

技术研发人员：秦涛;江莉;王小飞;李海龙
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.04.21