Pico示波器在雷电VHF成像测试中的应用

来源：恒泰测控

雷电VHF成像测试

01 背景

合肥某大学雷电研究团队为解析雷电放电机制，采用两套雷电 VHF 成像系统采集雷电信号，通过甚高频(VHF)电磁辐射信号实现雷电辐射源精确定位与二维成像。团队通过多方案对比，最终选择PicoScope6824E示波器作为核心采集设备，构建高精度测试方案。

02 方案

阵列由 7 个宽带全向盘锥天线组成。天线输出信号通过SYV 50-7 低衰减同轴电缆传输，经过带通滤波器后，接入PicoScope6824E示波器。

同时系统配置了一套低频快电场 (Fast Electric Field Change,FEC)天线作为触发信号源，这样系统工作时连续采集雷电 VHF 信号,预触发时长和单次采集时长可动态调整。

采集到的数据经 MATLAB处理(降维 MUSIC、时间反转等算法)，实现雷电 VHF 辐射源二维成像。

 

 

1.雷电辐射源成像系统示意图

 

 

2.雷电辐射源成像结果示意图

03 PicoScope6824E示波器性能

01 8 通道同步采集：支持 7 路 VHF 天线信号与 1 路低频快电场(FEC)触发信号同步输入，通道间时延偏差<1ns，满足多源信号相位一致性分析需求。

02 每通道625 MS/s采样率：在10bit模式下，可捕捉上升沿<10ns 的纳秒级脉冲信号，避免 27.5-60MHz 频段信号混叠，完整保留雷电辐射源波形细节。

03 4GS大缓存:确保采集的雷电信号数据的完整性。

04 成果

利用 PICO 6824E 的高采样率与多通道同步性能以及大缓存，成功实现甚高频雷电辐射源方位角与俯仰角定位并观测到雷电通道分叉等瞬态特征。