[发明专利]场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及电磁兼容实验技术领域，尤其涉及一种场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试方法。

背景技术

现有的理想的场敏感型环境自适应电磁防护材料在平时低场强情况下为绝缘材料，对电磁波没有屏蔽作用，当受到外部强电磁脉冲干扰或攻击的时候，即外部电磁场突然显著增加且超过某临界场强的时候，由于材料特有的电化学和能量结构特征，能够感知外部电磁环境的变化并能快速调节其电磁性能，可以在微纳秒时间内即刻发生绝缘/导电相变现象，电导率可以提升10²～10⁵数量级，使平时为绝缘体的材料迅速变为高导电的类金属材料，对外来电磁波产生高反射和屏蔽，将强电磁脉冲能量阻挡在防护壳体之外，当外部干扰和攻击强场消失以后，材料恢复到原始状态；而基于这种工作机理研制的电磁防护材料能不能在微纳秒的时间内发生相变，不进行相应测试是无法获知的，而这类电磁防护材料本身属于新材料，如何测试其在强电磁脉冲下的绝缘体/导体相变响应时间和电阻率还未有相关报道。

现有的材料电磁测试方法中的自由空间法、谐振法、同轴传输/反射法可以用来测试材料的介电常数、磁导率，但这些方法都属于材料的静态测试方法，无法测量电磁防护材料的动态响应时间；而目前对于响应时间的测量主要用于半导体器件，比如：瞬态抑制二极管，在进行测量时，被测半导体器件可以通过焊接或直接插入相应测试管脚固定在测试夹具上，而由于电磁防护材料本身的特殊性质，无法进行焊接或插入等操作；四探针法只可以用来测试半导体材料的电阻率，其测试电压很低，无法满足强场下场敏感型电磁防护材料的电阻率测试，因此，急需研制一种可以用来测试在强电磁脉冲下场敏感型电磁防护材料响应时间和电阻率的测试方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试方法，通过使用测试系统对被测材料进行电磁兼容测试，解决现有技术无法测试场敏感型电磁防护材料响应时间、电阻率的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试方法，采用测试系统对测试材料进行测试，测试系统包括高频噪声模拟器、测试装置、衰减器和示波器，所述高频噪声模拟器信号输出端通过同轴电缆连接测试装置信号输入端口，所述测试装置信号输出端口连接衰减器，衰减器信号输出端连接示波器信号端，测试方法包括如下步骤：

第一步，将测试材料固定安装在测试装置中；

第二步，使用高频噪声模拟器向测试装置中的测试材料施加电压，在施加电压过程中采用逼近法调整电压，确定被测材料发生相变的场强阈值；

第三步，观察示波器的波形，在被测材料发生相变的状态下，并根据波形计算被测材料的电阻率和响应时间，完成测试；

所述测试装置包括屏蔽壳体、高频电路板、地线、第一镀银铜板、第二镀银铜板、微带信号线、信号输入端口和信号输出端口所述高频电路板竖向安装在屏蔽壳体内，高频电路板上部过孔安装地线，高频电路板正面下方安装微带信号线，微带信号线两端连接位于屏蔽壳体两侧的信号输入端口和信号输出端口，所述微带信号线、地线和高频电路板背面覆铜，高频电路板背面与屏蔽壳体电气连接、且高频电路板、地线和屏蔽壳体等电位，第一镀银铜板垂直焊接在微带信号线中部，所述第二镀银铜板焊接在地线上，第一镀银铜板和第二镀银铜板呈上下布置，第一镀银铜板和第二镀银铜板形成固定待测材料的空间，第一镀银铜板和第二镀银铜板的相对面积与相对距离的比值为20:1—10:1。

所述第一镀银铜板和第二镀银铜板结构相同，均包括上部镀银铜板和下部镀银铜板，上部镀银铜板和下部镀银铜板借助于螺钉安装，所述第一镀银铜板的下部镀银铜板与微带信号线焊接，第一镀银铜板的上部镀银铜板借助于螺钉安装在下部镀银铜板正上方，所述第二镀银铜板的结构与第一镀银铜板的结构呈上下对称结构。

所述第一镀银铜板与信号输入端口之间的距离为微带信号线长度的2/3，所述第二镀银铜板与信号输入端之间的水平距离等于地线长度的2/3。

所述微带信号线的长为103.3mm，宽为2.74mm，所述微带信号线、信号输入端口的特性阻抗为50Ω。

所述屏蔽壳体为铝质壳体。