一种抗干扰的高功率脉冲辐射源控制装置的制作方法

1.本实用新型属于仪器仪表技术领域，尤其涉及一种抗干扰的高功率脉冲辐射源控制装置。


背景技术：

2.目前，高功率脉冲辐射源是指能产生频率在300mhz-300ghz，峰值功率大于100mw的强脉冲电磁辐射的设备，其产生的脉冲，经由高增益天线辐射出去，主要用于核武器的损伤效应，惯性核聚变等场合的模拟，脉冲功率设备一般由初始储能技术(电容器储能等)产生所需的初级脉冲波形(微秒到纳秒量级)，然后再利用脉冲成形和开关技术，在时间尺度上通过对能量的脉冲进行压缩、整形，实现输出脉冲峰值功率的放大，并输出到负载或者天线上。
3.高功率脉冲辐射源是一个比较复杂的设备，主要包括脉冲发生器、天线系统(负载)、控制系统等，其中，控制系统是一个关键的子系统，高功率脉冲辐射源的所有控制功能均需由控制系统完成，完善的控制系统包括人机界面、中央处理单元、数据采集单元、输出执行单元、高压电源等。
4.高功率脉冲辐射源在工作时，是一个强电磁干扰辐射源，会对周遭电子设备产生强大的干扰，作为其自身的控制系统，一样会受到干扰。一般情况下，类似控制系统都会采取各种抗干扰措施，例如采用屏蔽外壳、控制线缆采用屏蔽线缆、加装各种滤波器、加装各种浪涌保护器等，虽然会起到一定作用，但由于较长的测试控制线缆将控制系统与脉冲发生器本体连接，线径粗、长度长的线缆会吸收电磁脉冲的能量，继而耦合到控制系统，以上防范措施无法完全保护控制系统，测试控制电缆、电连接器、控制系统等对电磁脉冲的防御是一个有机的整体，只要其中一个部分抵挡不住电磁脉冲，则从该处漏泄的电磁脉冲将危及整体。控制系统中很多是数字电子设备，对电磁脉冲极为敏感，只要耦合上微弱的电磁脉冲能量就能使设备中的电子元器件、电路的工作受到影响。如果耦合的电磁能量较大，就能使这些元器件甚至电路损坏。
5.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的高功率脉冲辐射源控制装置无法有效抵挡电磁脉冲干扰，只要耦合上微弱的电磁脉冲能量就能使设备中的电子元器件、电路的工作受到影响。如果耦合的电磁能量较大，就能使这些元器件甚至电路损坏。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种抗干扰的高功率脉冲辐射源控制装置。
7.本实用新型是这样实现的，一种抗干扰的高功率脉冲辐射源控制装置设置有：
8.两个金属屏蔽柜；
9.第一金属屏蔽柜里侧设置有可编程控制器、第一模拟量光收发器和第一电池，所述第一电池通过供电线路分别与可编程控制器、第一模拟量光收发器连接，所述可编程控
制器通过连接电缆连接有多个第一模拟量光收发器；
10.第二金属屏蔽柜里侧设置有数控高压电源、第二模拟量光收发器和第二电池，数控高压电源和第二电池分别通过连接线路与第二模拟量收发器连接，所述第一模拟量光收发器与第二模拟量光收发器通过光纤连接。
11.进一步，所述数控高压电源连接有脉冲发生器，所述脉冲发生器还连接有高压电压传感器和气压传感器，所述高压电压传感器和气压传感器分别通过有一个第二模拟量光收发器。
12.进一步，所述第一金属屏蔽柜和第二金属屏蔽柜里侧分别设置有第一开关量光收发器和第二开光量光收发器，所述第一开关量光收发器和第二开光量光收发器之间通过光纤连接。
13.进一步，所述第二开光量光收发器通过电磁阀和接触器与脉冲发生器连接。
14.结合上述的技术方案和解决的技术问题，本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
15.第一，针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本实用新型的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本实用新型技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
16.本实用新型采用了电池独立供电和光纤信号传递，从根本上解决了脉冲源与控制系统之间较长的线缆引发的干扰问题。通过采用电池供电和光纤传输指令和数据的方式彻底将所有电气线缆断开，以控制系统控制高压电源。
17.本实用新型中的可编程控制器的控制信号发送至模拟量光收发器，通过光纤传递至另一端的模拟量光收发器，进而控制高压电源，两个屏蔽箱体之间没有任何电连接，而屏蔽箱内的所有设备都由电池供电，即使是交流设备，也可通过电池+逆变器的方式供电，从而完全避免了电源线和测控线缆的引入引出，使每个屏蔽箱体成为一个完全的独立体，进而完全避免了线路传导耦合。
18.第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本实用新型所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
19.本实用新型在高功率脉冲辐射源控制系统中通过光纤取代传统的线缆，完全解决了这个问题。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例提供的抗干扰的高功率脉冲辐射源控制装置的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的抗干扰的高功率脉冲辐射源控制装置的原理框图；
22.图中：1、第一金属屏蔽柜；2、第二金属屏蔽柜；3、可编程控制器；4、第一模拟量光收发器；5、第一电池；6、光纤；7、第二模拟量光收发器；8、数控高压电源；9、第二电池。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.为了使本领域技术人员充分了解本实用新型如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
25.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的抗干扰的高功率脉冲辐射源控制装置包括第一金属屏蔽柜1和第二金属屏蔽柜2。
26.第一金属屏蔽柜1里侧设置有可编程控制器3、第一模拟量光收发器4和第一电池5，所述第一电池5通过供电线路分别与可编程控制器3、第一模拟量光收发器4连接，所述可编程控制器3通过连接电缆连接有多个第一模拟量光收发器4；第二金属屏蔽柜2里侧设置有数控高压电源8、第二模拟量光收发器7和第二电池9，数控高压电源8和第二电池9分别通过连接线路与第二模拟量收发器7连接，所述第一模拟量光收发器4与第二模拟量光收发器7通过光纤6连接。
27.本实用新型实施例中的数控高压电源8连接有脉冲发生器，所述脉冲发生器还连接有高压电压传感器和气压传感器，所述高压电压传感器和气压传感器分别通过有一个第二模拟量光收发器。
28.本实用新型实施例中的第一金属屏蔽柜1和第二金属屏蔽柜2里侧分别设置有第一开关量光收发器和第二开光量光收发器，所述第一开关量光收发器和第二开光量光收发器之间通过光纤6连接。
29.本实用新型实施例中的第二开光量光收发器通过电磁阀和接触器与脉冲发生器连接。
30.本实用新型的工作原理是：高功率脉冲对于电子设备的干扰只有通过两种途径：空间耦合和线路耦合，空间耦合可通过屏蔽外壳和屏蔽线缆得到较好的解决，线路耦合就是前面所述，只要电子设备有线缆引出屏蔽外壳，就会引入这种干扰，即使电子设备放置在屏蔽体内，但其总是会有控制线缆、测量线缆、供电线路在屏蔽体外，如果想截断线路耦合，完全取消这些线缆是最彻底的办法，本实用新型即通过采用电池供电和光纤传输指令和数据的方式彻底将所有电气线缆断开，本实用新型以控制系统控制高压电源为例。可编程控制器3的控制信号发送至第一模拟量光收发器4，通过光纤传递至另一端的第二模拟量光收发器7，进而控制数控高压电源8，第一金属屏蔽柜1、第二金属屏蔽柜2之间没有任何电连接，而屏蔽箱内的所有设备都由电池供电，即使是交流设备，也可通过电池+逆变器的方式供电，从而完全避免了电源线和测控线缆的引入引出，使每个屏蔽箱体成为一个完全的独立体，进而完全避免了线路传导耦合。
31.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。