來源：恒泰測控

雷電VHF成像測試

01 背景

合肥某大學(xué)雷電研究團(tuán)隊(duì)為解析雷電放電機(jī)制，采用兩套雷電 VHF 成像系統(tǒng)采集雷電信號，通過甚高頻(VHF)電磁輻射信號實(shí)現(xiàn)雷電輻射源精確定位與二維成像。團(tuán)隊(duì)通過多方案對比，最終選擇PicoScope6824E示波器作為核心采集設(shè)備，構(gòu)建高精度測試方案。

02 方案

陣列由 7 個寬帶全向盤錐天線組成。天線輸出信號通過SYV 50-7 低衰減同軸電纜傳輸，經(jīng)過帶通濾波器后，接入PicoScope6824E示波器。

同時(shí)系統(tǒng)配置了一套低頻快電場 (Fast Electric Field Change,FEC)天線作為觸發(fā)信號源，這樣系統(tǒng)工作時(shí)連續(xù)采集雷電 VHF 信號,預(yù)觸發(fā)時(shí)長和單次采集時(shí)長可動態(tài)調(diào)整。

采集到的數(shù)據(jù)經(jīng) MATLAB處理(降維 MUSIC、時(shí)間反轉(zhuǎn)等算法)，實(shí)現(xiàn)雷電 VHF 輻射源二維成像。

1.雷電輻射源成像系統(tǒng)示意圖

2.雷電輻射源成像結(jié)果示意圖

03 PicoScope6824E示波器性能

01 8 通道同步采集：支持 7 路 VHF 天線信號與 1 路低頻快電場(FEC)觸發(fā)信號同步輸入，通道間時(shí)延偏差<1ns，滿足多源信號相位一致性分析需求。

02 每通道625 MS/s采樣率：在10bit模式下，可捕捉上升沿<10ns 的納秒級脈沖信號，避免 27.5-60MHz 頻段信號混疊，完整保留雷電輻射源波形細(xì)節(jié)。

03 4GS大緩存:確保采集的雷電信號數(shù)據(jù)的完整性。

04 成果

利用 PICO 6824E 的高采樣率與多通道同步性能以及大緩存，成功實(shí)現(xiàn)甚高頻雷電輻射源方位角與俯仰角定位并觀測到雷電通道分叉等瞬態(tài)特征。