[发明专利]一种甚低频核电磁脉冲接收天线

说明书

本发明公开了一种甚低频核电磁脉冲接收天线，包括由外壳和底座构成的天线罩，在底座上设置信号输出接口和供电输入接口，在底座的顶部设置电路板安装盒，在电路板安装盒内安装信号调理电路，在信号调理电路上设置与上述信号输出接口电连接的信号输出端和与上述供电输入接口电连接的供电输入端，在电路板安装盒的顶部安装磁场接收天线，在磁场接收天线的顶部安装电场接收天线。本发明所公开的甚低频核电磁脉冲接收天线，克服了现有技术的各种不足，可以更好地实现对甚低频核电磁脉冲波形信号的采集和接收，提升天线灵敏度、动态范围、抗干扰性，同时保证天线的小型化和易用性。

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别涉及该领域中的一种甚低频核电磁脉冲接收天线。

背景技术

核电磁脉冲是核爆炸产生时所必然伴随的一种次级效应，主要是由于核爆炸时所释放出的γ射线激励产生。核爆炸所产生的电磁脉冲甚低频分量可以通过大地和电离层间构成的地球波导向远处传播，传播衰减小，相位稳定，传播距离可达数千km以上。通过接收和分析甚低频核电磁脉冲波形，可以监测核爆炸事件，分析核爆炸当量等参数，通过多站联合接收还可以对核爆炸地点进行定位。因此，通过甚低频核电磁脉冲接收探测系统进行探测是对核武器和核袭击进行远距离实时监测的有效手段。甚低频核电磁脉冲接收天线作为核电磁脉冲探测系统中的重要组成部分之一，其性能直接决定了核电磁脉冲探测系统的探测能力。

但是，目前针对甚低频核电磁脉冲接收天线设计的研究较少，主要还在采用通用的雷电电磁脉冲接收天线设计方法，存在以下问题：1)电场接收天线和磁场接收天线分别布置，结构复杂，体积庞大；2)电场接收天线采用鞭状天线，使用不便；3)磁场接收天线采用开放环天线，天线方向性差，易互相干扰造成波形失真；4)采用无源天线接收，灵敏度差，动态范围小，输出信号易受到干扰，没有针对甚低频核电磁脉冲接收功能做专门的抗噪滤波处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种专用的甚低频核电磁脉冲接收天线。

本发明采用如下技术方案：

一种甚低频核电磁脉冲接收天线，其改进之处在于：包括由外壳和底座构成的天线罩，在底座上设置信号输出接口和供电输入接口，在底座的顶部设置电路板安装盒，在电路板安装盒内安装信号调理电路，在信号调理电路上设置与上述信号输出接口电连接的信号输出端和与上述供电输入接口电连接的供电输入端，在电路板安装盒的顶部安装磁场接收天线，在磁场接收天线的顶部安装电场接收天线，磁场接收天线和电场接收天线分别与信号调理电路电连接。

进一步的，外壳由玻璃钢制成，为圆柱锥体流线形结构，高度50cm，直径最大处35cm，厚度5mm；底座由铝合金制成，为圆形结构，直径35cm，底座厚度10mm，在底座下方设置法兰盘连接座，此外还在底座上设置航插连接器作为信号输出接口和供电输入接口。

进一步的，信号调理电路包括东西磁场信号前端调理电路，南北磁场信号前端调理电路和电场信号前端调理电路，东西磁场信号前端调理电路和南北磁场信号前端调理电路的结构完全相同，均由依次电连接在一起的前端防护电路、前级放大电路、积分电路、带通滤波电路和次级放大电路构成；电场信号前端调理电路由依次电连接在一起的前端防护电路、前级放大电路、带通滤波电路和次级放大电路构成。

进一步的，前端防护电路由两个肖特基二极管反向串联构成，二极管耐压40V，并在输入电路中并联电容；前级放大电路由高性能集成运算放大器构成正向放大电路，放大倍数为20dB；积分电路由集成运算放大器构成积分运算电路；带通滤波电路由高通滤波器和低通滤波器串联构成，所述高通滤波器为Sallen-Key型二级4阶巴特沃斯高通滤波器，3dB带宽截止频率为3kHz，所述低通滤波器为多重反馈型三级6阶巴特沃斯低通滤波器，3dB带宽截止频率为400kHz，每个多阶滤波器的基本组成单元均为二阶滤波器；次级放大电路由高性能集成运算放大器构成反向放大电路，放大倍数为10dB。