新型闪电电场变化测量系统设计详解.PDF

第41卷第3期 中国测试 Vol.41 No.3 2015年3月 CHINA MEASUREMENT TEST March，2015 doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2015.03.018 新型闪电电场变化测量系统设计 1袁2 1袁3 宁增琨 袁 行鸿彦 （1. 南京信息工程大学江苏省气象灾害预报预警与评估协同创新中心，江苏 南京210044； 2.南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室，江苏 南京210044； 3.南京信息工程大学电子与信息工程学院，江苏 南京210044） 摘 要院为改善传统闪电电场测量设备抗干扰性差、参考时间精度低的缺点，提出一种采用板卡式结构的新型闪电电场 测量系统。将板卡结构置于天线内部，实现电场的感知和采集的高度集成，使用数字量传输采集信号提高抗干扰性，利 用GPS授时和FPGA计数记录闪电的精确时间。实测结果表明：该系统可以有效测量频率高达5MHz的大气电场的快 速变化过程，采集速度最大可达20MB/s，GPS时间精度为50ns。该系统能捕获更加精细和准确的闪电电场数据，为闪 电发生的过程和机制研究提供仪器基础。 ； ； ； 关键词院闪电；电场变化测量仪 GPS授时 USB传输 FPGA计数 文献标志码院A 文章编号院1674-5124渊2015冤03-0078-04 New lightning electric field change measurement system design 1，2 1，3 NING Zengkun ，XING Hongyan （1.Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters， Nanjing University of Information Science Technology，Nanjing 210044，China； 2.Key Laboratory for Aerosol-Cloud-Precipitation of China Meteorological Administration， Nanjing University of Information Science Technology，Nanjing 210044，China； 3.School of Electronic and Information Engineering，Nanjing University of Information Science and Technology，Nanjing 210044，China） Abstract: In order to improve the anti-interference performance and reference time accuracy of traditional lightning electric field measurement equipment，this paper put forward a new lightning electric