[实用新型]一种甚高频雷电监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种甚高频雷电监测装置，属于雷电科学与技术领域。

背景技术

雷电放电通道形成的雷电电磁脉冲给电子、电气设备带来较大的危害。闪电发生时，闪电通道中的电流可达几十千安，会在闪电通道周围产生强大的电磁辐射效应。其频率分布范围较大，可达到几百兆赫兹，主要能量集中在低频范围，而高频段能量较小。雷电监测装置在实际应用中主要用于雷电的闪电定位系统，将雷电信号接收、采集。通过信号的处理，可作闪电的定位信号。目前闪电定位系统中采用的信号主要使用低频段的雷电电磁脉冲信号，对于甚高频的雷电电磁脉冲信号缺少相应的监测装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提供一种通过接收甚高频雷电电磁脉冲信号，来作为闪电定位信号，提高闪电定位系数精度的雷电监测装置。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种甚高频雷电监测装置，包括双锥天线、高频放大电路、高频电路和30M中频放大电路，所述双锥天线、高频放大电路、高频电路和30M中频放大电路依次连接。

对上述技术方案的进一步设计为：所述双锥天线由空芯铝材制成。

所述高频放大电路包括高频三极管和谐振电路，所述高频三极管的集电极与谐振电路连接，谐振电路的谐振频率为270MHz，高频放大电路的增益为20dB。

所述高频电路包括混频电路和并联谐振电路，混频电路为AD8063混频电路，输出端与并联谐振电路连接，并联谐振电路的谐振频率为30MHz。

所述30M中频放大电路包括两级单调谐谐振电路，单调谐谐振电路的谐振频率为30MHz，增益为20dB。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用双锥天线，具有带宽大，增益多的特点；电路中采用高频电路，便于信号的采集处理。

本实用新型的监测装置中，电路结构简单，性能稳定；对雷电电磁脉冲的接收具有灵敏度高、探测范围大的特点。

本实用新型的监测装置接收闪电的电磁脉冲频率以270MHz为中心频率，带宽为20 M，对外界电磁场的电磁干扰小；电路的整体增益可达60dB。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构框图。

图2为图1中双锥天线的结构示意图。

图3为图1中高频放大电路的电路图。

图4为图1中高频电路的电路图。

图5为图1中30M中频放大电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

本实施例的一种甚高频雷电监测装置主要用来接收雷电电磁脉冲270M的电磁波信号，其结构如图1所示，包括双锥天线、高频放大电路、高频电路和30M中频放大电路，所述双锥天线、高频放大电路、高频电路和30M中频放大电路依次连接。本实施例的雷电监测装置由双锥天线选择270MHz雷电电磁波信号，将电磁波信号转换为电信号，加到270M高频放大电路对雷电波信号进行放大处理，放大后的信号送到高频电路，进行频率交换，将270M的高频信号变为30MHz的中频信号进行中频放大，然后进行输出。

本实施例中的双锥天线结构如图2所示，由互相对称的两个城锥形的天线组成，双锥天线的材料的空芯铝材，重量轻。本实施例中双锥天线的中心频率谐振为270MHz，带宽20MHz。

如图3所示，高频放大电路包括高频三极管和谐振电路，所述高频三极管的集电极与谐振电路一端连接，谐振电路另一端与电源V_c连接，高频三极管的基极与双锥天线连接，高频三极管的基极与双锥天线之间还设有电容，高频三极管的基极还分别通过一个电阻与电源V_c和接地端连接，高频三极管的发射极通过并联的一组电阻和电容与接地端连接，谐振电路的谐振频率为270MHz，中心抽头主要实现阻抗匹配网，高频放大电路的增益为20dB。

如图4所示，高频电路包括混频电路和并联谐振电路，混频电路为AD8063混频电路，输出端与并联谐振电路连接，AD8063混频电路的输入端接高频放大电路输出的270M信号，AD8063混频电路还连接300MHz为基准信号源，并联谐振电路的谐振频率为30MHz，起到选频作用。由高频放大电路输出的270M信号经过高频电路后输出为30MHz的中频信号，进行处理。

如图5所示，30M中频放大电路由BG1，BG2构成两级单调谐谐振电路，各项电路增益为20dB，谐振频率为30MHz，输出耦合采用高压耦合，主要满足级间的阻抗匹配。

本实用新型的甚高频雷电监测装置不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本实用新型要求保护的范围内。