雷电回击计数器有效触发计数信号的识别方法

为了解决基于双指数波形设计的雷电回击计数器计数结果偏高问题,文章对这种计数器产生触发计数信号过程进行了分析研究,指出了峰值较大的M分量及单次回击中多次震高是导致计数误差的主要原因。通过大量的自然雷电及人工引雷测量数据对比研究,提出了识别回击脉冲的波头陡度、有效脉宽及脉冲间隔等特征参量。在此基础上,设计了回击有效计数脉冲信号提取电路,利用斜率检测方法识别出满足波头陡度判断条件的回击脉冲,由单稳态触发器使单次回击在持续时间内仅产生唯一计数脉冲。电路仿真实验结果表明,该方法可以抑制波头缓的大峰值M分量及单次回击脉冲内多次震高产生冗余脉冲造成的计数误差,提高计数器对有效触发计数信号的识别效率。     

新型闪电电场变化测量系统设计

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5 MHz的大气电场的快速变化过程,采集速度最大可达20 MB/s,GPS时间精度为50 ns。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。