一种列车内部静磁场测试与运行状态分析装置及分析方法

摘要

本发明涉及一种列车内部静磁场测试与运行状态分析装置及分析方法，所述列车内部静磁场测试与运行状态分析装置包括单极子天线、分压电容、发射系统、接收机和示波器，所述单极子天线将接收到的信号通过分压电容进行分压后，输入发射系统，所述发射系统通过光纤传输至接收机，所述接收机通过电缆将信号传输至示波器进行显示；本发明通过制作单极子杆天线，搭建测试系统，校准单极子天线，测试车内电磁场强度，获取数据并做补偿处理，重建波形，减少了波形失真。

说明书

技术领域

本发明涉及一种列车内部静磁场测试与运行状态分析装置及分析方法，属于测试和数据处理技术领域。

背景技术

目前电磁兼容试验采用的频域测试技术在捕捉瞬态干扰信号时存在一定的难度，可能导致偶发的瞬态干扰捕捉不到。与之相对应的是时域测试技术，它一次扫描就可以得到瞬态干扰的信号特征，效率高，成本低，并且频带越宽越明显。另一方面，由于现有的辐射发射测量用的天线仅覆盖30MHz以上的频段，简单的将现有的频谱仪改为示波器会导致接收到的波形无法客观表征真实的干扰信号。

发明内容

本发明提供一种列车内部静磁场测试与运行状态分析装置及分析方法，本发明通过制作单极子杆天线，搭建测试系统，校准单极子天线，测试车内电磁场强度，获取数据并做补偿处理，重建波形，减少了波形失真。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种列车内部静磁场测试与运行状态分析装置，所述列车内部静磁场测试与运行状态分析装置包括单极子天线、分压电容、发射系统、接收机和示波器，所述单极子天线将接收到的信号通过分压电容进行分压后，输入发射系统，所述发射系统通过光纤传输至接收机，所述接收机通过电缆将信号传输至示波器进行显示；

一种基于上述列车内部静磁场测试与运行状态分析装置的分析方法，

步骤一，进行杆天线频域测试：列车静态时，选取测试位置，将接收机设置为频谱仪模式，频率设置为9kHz到30MHz，RBW为1kHz，VBW为3kHz，并采用最大值保持状态，分别记录列车静止和从启动到停止整个过程中捕捉到的频谱分布；

步骤二，进行杆天线时域测试：列车静态时，选取步骤一中的测试位置，将示波器设置为触发模式，触发电平为2mV，分别记录列车起步和制动两种状态下捕捉到的骚扰信号波形；

步骤三，进行环天线时域测试：在列车动调过程，选取步骤一中的测试位置，将示波器设置为触发模式，触发电平最大值设为1.5V，记录从列车启动到停止整个过程中的捕捉到的骚扰信号波形；

步骤四，进行环天线频域测试：在列车动调过程，选取步骤一中的测试位置，将接收机设置为频谱仪模式，频率设置为9kHz到30MHz，RBW为1kHz，VBW为3kHz，并采用最大值保持状态，分别记录列车静止和从启动到停止整个过程中捕捉到的频谱分布；

步骤五，将步骤二和步骤三中示波器采样到的时域波形，通过数学计算的方法转换到频域的频谱分布，将转换后的频谱分布和直接用接收机测量的步骤一和步骤二中的频谱进行对比，从而得出结论。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明的时域测试，可以通过一次测试得到瞬态干扰的信号特征，解决传统扫频测试可能出现的无法捕捉到瞬态干扰的难题；从时间角度将时域测量结果与列车的运行状态相关联更为容易，更便于定位骚扰源；利用时域的"时间窗"技术可消除周围环境带来的测试误差，对测试环境要求较低；时域测量技术测试速度快，比扫频测试的效率高；时域测试技术的研究可为电磁干扰的实时监测提供基础。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统图；

图2是本发明进行杆天线频域测试时，列车静态捕捉到的频谱分布；

图3是本发明进行杆天线频域测试时，列车动态捕捉到的频谱分布；

图4是本发明进行杆天线时域测试时，列车静态捕捉到的频谱分布；

图5是本发明进行杆天线时域测试时，列车动态捕捉到的频谱分布；

图6是本发明进行环天线时域测试时，列车动态捕捉到的频谱分布；

图7是本发明进行环天线时域测试时，列车静态捕捉到的频谱分布；

图8是本发明进行环天线频域测试时，列车静态捕捉到的频谱分布；

图9是本发明进行环天线频域测试时，列车动态捕捉到的频谱分布；

图10是本发明运行时时域测试转换成频域和直接频域测量对比图；

图11是本发明静态时时域测试转换成频域和直接频域测量对比图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1所示，本发明提供一种列车内部静磁场测试与运行状态分析装置，所述列车内部静磁场测试与运行状态分析装置包括单极子天线、分压电容、发射系统、接收机和示波器，所述单极子天线将接收到的信号通过分压电容进行分压后，输入发射系统，所述发射系统通过光纤传输至接收机，所述接收机通过电缆将信号传输至示波器进行显示；

一种基于上述列车内部静磁场测试与运行状态分析装置的分析方法，

步骤一，进行杆天线频域测试：图2和图3所示，列车静态时，选取测试位置，将接收机设置为频谱仪模式，频率设置为9kHz到30MHz，RBW为1kHz，VBW为3kHz，并采用最大值保持状态，分别记录列车静止和从启动到停止整个过程中捕捉到的频谱分布；

步骤二，进行杆天线时域测试：图4和图5所示，列车静态时，选取步骤一中的测试位置，将示波器设置为触发模式，触发电平为2mV，分别记录列车起步和制动两种状态下捕捉到的骚扰信号波形；

步骤三，进行环天线时域测试：图6和图7所示，在列车动调过程，选取步骤一中的测试位置，将示波器设置为触发模式，触发电平最大值设为1.5V，记录从列车启动到停止整个过程中的捕捉到的骚扰信号波形；

步骤四，进行环天线频域测试：图8和图9所示，在列车动调过程，选取步骤一中的测试位置，将接收机设置为频谱仪模式，频率设置为9kHz到30MHz，RBW为1kHz，VBW为3kHz，并采用最大值保持状态，分别记录列车静止和从启动到停止整个过程中捕捉到的频谱分布；

步骤五，图10和图11所示，将步骤二和步骤三中示波器采样到的时域波形，通过数学计算的方法转换到频域的频谱分布，将转换后的频谱分布和直接用接收机测量的步骤一和步骤二中的频谱进行对比，从而得出结论。

本发明可以通过一次测试得到瞬态干扰的信号特征，解决传统扫频测试可能出现的无法捕捉到瞬态干扰的难题；从时间角度将时域测量结果与列车的运行状态相关联更为容易，更便于定位骚扰源。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。