0 引言

为了预防或减轻雷电带来的危害，就必须研究雷电活动的规律和掌握雷电的性质以及各种雷电参数。以便根据这些数据来设计防雷保护设备和指定防雷保护方式，采取有效和经济的防雷保护措施[1-5]。

雷电LF是在闪电通道电离后的通道中产生强电流时主要产生的瞬变电磁场低频辐射，传播范围较大的天电。所谓天电是闪电或者其他放电所产生的瞬变电磁场，天电也表示任何大于本地背景噪声的外来瞬变电磁场信号。闪电产生的天电的主要能量集中于频率范围为5～10 kHz的甚低频波段，此频段包含在本次设计中，天电的整个频率范围可以从极低频到超高频波段，几乎覆盖了整个无线电波段。

在我国，中科院空间应用中心、信息产业部电子第二十二研究所、中国科技大学、武汉高压所等单位于20世纪80年代中后期亦先后开始研制闪电定位系统，并逐步形成了有自己特点的产品。

早期电场仪在地面测量，其输出是交流信号，信号大小正比于场强，将这些信号显示或记录，或经整流给出直流输出。若要确定电场极性则要另加电路，在仪器配置一对板极或栅网，其面积大于电场仪转动盘的面积，板间相隔一定距离，加上电压进行测量；旋转式大气电场仪，仪器由大气电场感应器、信号处理电路、显示系统和雷暴警报器4部分组成，它根据导体在电场中产生感应电荷原理来测量大气电场；大气电场探空仪，由双球式大气电场感应器、发射机和地面的接收系统组成，在强大气电场中，两金属球分别感应大小相等、极性相反的交变电荷，其幅值与平行于两个旋转所形成平面的大气电场分量成正比，双球式大气电场感应器的输出信号经发射机传送到地面。地面接收系统（由天线、接收机、数据处理系统和显示装置组成）中天线接收大气电场和温度、湿度信号，通过接收机和数据处理系统输出探测结果。此外，还有通过测量闪电电流对雷电进行监测的闪电电流峰值测量、雷电流测量、测量磁通密度计算闪电电流，及通过测量闪电磁场的测量。

业主的成员权是指业主从专有部分的所有权中产生的对共有财产以及其他物业所享有的管理权、监督权等。基于所有权的成员权是区分所有人在所有人团体中的资格，成员凭借这种资格而享有表决权、选举权等。成员权的实现主要体现为一种财产利益以及围绕财产权利形成的共同管理权。这种共有权和共同管理权的行使必然通过全体业主的共同意志来表达，与全体业主外部的公共利益没有直接关系，而全体业主的共同意志必须在民主的基础上形成，要求业主平等、自愿地参与小区物业共有权的行使，具体表现为成员权的内容和形式由业主团体自治来决定。这种权利不同于所有权，而是成员参与管理，体现基层民主和自治，并不完全由私法来调整。㉜

本次课题使用OrCAD PSpice 9.2进行仿真实验。此软件由Capture、PSpice、Layout、Express四部分组成，Capture电路原理图设计软件，可生成模拟电路、数字电路和模/数混合电路，PSpice电路仿真软件，可对Capture生成的原理图进行仿真分析，并对其进行优化，Layout印制电路板图设计软件，将Capture生成的原理图转为印制电路板图，Express逻辑仿真软件，用于可编程逻辑器件设计。可进行直流分析、交流分析、瞬态分析（瞬态响应分析、傅里叶分析）。本次试验使用Capture设计仿真原理图，PSpice进行交流分析和瞬态分析，图2为仿真原理图。

图7为输出端，此处使用33 uF的C5进行耦合，D3进行单向限幅，电位器R6拉升电压中心值，调节R6可改变输出电压中心值位置，本实验我们将电压拉升到2.5 V。由于此处R6将电位提升了，所以只需进行单向限幅即可。对于VCA810的电位提升，在输入端加入调节电位，调节性能更佳。而此处我们使用两级级联运算放大，中间需要加隔直电流，因此只能在输出端加电位器，提供偏置电压。

图1 整体系统框图 Fig.1 Overall system block diagram

1 系统设计方案

1.1 系统设计图

图6为第二级放大电路，同第一级放大电路结构相同，此处由R4、R7构成负反馈回路，放大倍数可通过改变R7的阻值进行调整。本图中C10、C11、C12、C13构成滤波回路，消除电源内阻造成的低频和高频振荡，降低内部噪声。

1.2 软件仿真

本课题研究的是一种雷电有源接收机天线，此天线是闪电定位仪的重要组成部分，其性能的优劣直接影响了闪电定位仪的性能，闪电定位仪是目前雷电探测的重要仪器，我国多家科研单位都对雷电定位系统的研制工作投入了大量资源。随着现代天线技术的发展，有源天线在闪电定位仪、卫星导航定位等领域中得到了广泛的应用。设计两级可调放大电路，将接收到的信号进行限幅放大和限幅输出。

图2 仿真原理图 Fig.2 Simulation principle diagram

图5为第一级放大电路，使用0.39 μF的C1电容进行隔直耦合信号，通过VCA810集成放大器，VCA810的5号管脚接+5 V直流电源，2号管脚接-5 V直流电源，反向端4号管脚输入，通过R2、R8构成负反馈回路进行放大，此处放大倍数可通过R8进行调整，C2为3.6pF旁路电容。C7—C9构成电源滤波电路，消除由电源内阻造成的低频和高频振荡。

图8中使用信号发生器模拟闪电低频信号，输出电压幅值都为8 mV，可以得出，电路在400 Hz～800 kHz频率范围内放大效果都较好，在400 Hz和800 kHz处都能达到输出为0.9 V，在500 Hz～500 kHz频率范围内都能放大到输出为1 V，效果波形也较好，电路的通频带基本达到设计要求，整体电路的增益也达到设计要求。

图3 原理电路仿真结果图 Fig.3 Simulation result diagram of principle circuit

2 硬件电路设计原理介绍及结果分析

2.1 限幅电路

如图4所示，输入端接入圆盘天线接收的信号，为保护集成运放的输入端，需加输入端限幅电路，此处使用1N4099稳压管，稳压值为6.8V，功率500mW，进行双向限幅。

图4 输入端原理图 Fig.4 The input principle diagram

2.2 第一级放大电路

此处我们使用两级集成运放放大，单级放大到100倍，整体电路最大可放大到104倍。输入信号幅度为几个毫伏峰峰值电压，频率范围为300 Hz～300 kHz，经过聚成运算放大电路放大后，电阻R5两端输出为1 V的电压，偏置电压为2.5 V。设计要求基本实现，仿真实验成功，图3为原理电路仿真结果图。

图5 第一级放大电路原理图 Fig.5 Principle diagram of the first stage amplifier circuit

2.3 第二级放大电路

图1为整体系统框图，由图可知本课题设计的天线由圆盘天线[6-15]、集成放大电路和输出设备组成。本实验使用VCA810集成放大器为主要器件，

2.4 输出端电路

孙中山去世后留下的政治遗产成为继承者确立自身合法性的重要资源，故而后孙中山时代的国民党党统之争亦表现为对“总理遗教”解释权的争夺。在国民党高层的政治竞争中，无论是谁，都要高举孙中山和三民主义的旗帜。

图6 第二级放大电路原理图 Fig.6 Principle diagram of the second stage amplifier circuit

图7 输出端原理图 Fig.7 Output terminal principle diagram

2.5 模拟结果分析

社会工作服务机构作为非营利的民办非企业单位，是社会工作职业化的重要载体，主要通过提供专业的社会工作服务来参与城市社区治理，社区社会工作者直接面对城市社区公共事务和社区居民多样化的服务需求，是创新城市社区治理的具体践行者。

接入天线后，使用信号发生器输出到一块平板，一定距离位置处放置好天线，接收各频率信号，效果图见图9。

由图9可以得出，信号频率越低，效果波形越不稳定。天线连接的信号线有一定的长度，在频率越低时，信号的波长越长，天线接收信号线越不利接收，所以相应效果不如高频率效果好。在没有发射信号的时候，空气存在一个50 kHz外来信号，由周围电器工作引起。

图8 输入为8 mV时各频率放大情况 Fig.8 Some frequency amplifications when the input voltage is 8 mV

图9 天线接收的信号 Fig.9 The antenna receives signals

3 结语

详细介绍了天线硬件电路设计原理，从电路仿真，到电路各个模块的设计原理，本次设计使用VCA810集成块作为放大器件，对圆盘天线接收到的天电信号（主要对于低频波段的天电）进行放大，然后接入天线进行信号接收，效果较好，本文通过软件仿真结果和硬件试验结果对比验证了本文设计的可靠性。

微商中最最重要的是人，在笔者所接触的微商圈层中，只有彩妆师和网红才自带引流光环，而彩妆师群体是彩妆微商最为宝贵的财富。如果有志于微商的彩妆企业，没有及时抢占到这块群体，而被其他品类洗走（比如护肤品），是非常可惜的。

对两组患者护理中发生不良事件的情况进行统计，采用院内自制的调差表，对高危药物外渗、患者身份识别错误、用药错误及患者坠床的发生率进行计算。

参考文献：

[1]王晋萍，田瑞敏，韩普，等.浅谈雷电危害及雷电监测[J].山西气象，2006，13（2）：31-33.WANG Jinping，TIAN Ruimin，HAN Pu，et al.Primary analysis on the damage of thunder and thunder observation[J].Shanxi Meteorological Quarterly，2006，13（2）:31-33.

[2]冯桂力.雷电监测和雷电数据的应用[J].山东气象，2002，22（2）：25-27.FENG Guili.Lightning detection and application of light⁃ning data[J].Journal of Shandong Meteorology，2002，22（2）:25-27.

[3]陈渭民.雷电学原理[M].北京：气象出版社，2003.

[4]宋晨曦，行鸿彦，张欣，等.基于地面电场的雷暴云电荷结构混合反演[J].电瓷避雷器，2015（6）：73-79.SONG Chenxi，XING Hongyan，ZHANG Xin，et al.[J].Insulators and Surge Arresters，2015（6）:73-79.

[5]季鑫源，行鸿彦，徐伟.地面三维大气电场与雷暴云电荷方位的关系[J].电瓷避雷器，2015（6）：63-68.JI Xinyuan，XING Hongyan，XU Wei.The relation of three dimension atmospheric electric field and thundercloud charge position[J].Insulators and Surge Arresters，2015（6）:63-68.

[6]吴从兵.圆盘天线电磁脉冲能量的慢衰规律及其在地矿探测中的应用研究[J].皖西学院学报，2011，27（2）：76-78.WU Congbing.On the slow fading law of electromagnetic pulse energy with disc antenna and its application in min⁃eral detection[J].Journal of West Anhui University，2011，27（2）:76-78.

[7]谢处方，饶克谨.电磁场与电磁波[M].北京：高等教育出版社，2006.

[8]张英锋，吕善伟.卫星导航接收机天线的简单化设计[J].微波学报，2009，25（1）：35-38.ZHANG Yingfeng，LV Shanwei.Simple design for antenna of satellite navigation receiver[J].Journal of Microwaves，2009，25（1）:35-38.

[9]王秀红，庞伟正，王东.小型超宽带印刷圆盘天线的设计与仿真[J].应用科技，2008，35（12）：15-18.WANG Xiuhong，PANG Weizheng，WANG Dong.The de⁃sign and simulation of a small ultra-wideband printed cir⁃cular-disc antenna[J].Applied Science and Technology，2008，35（12）:15-18.

[10]邱景辉，吕延明，陈立甲，等.小型化短波天线及其频带扩展方法[J].哈尔滨工业大学学报，2013，45（1）：46-49.QIU Jinghui，LV Yanming，CHEN Lijia，et al.A miniatur⁃ized HF antenna and a method of broadening the frequen⁃cy range[J].Journal of Harbin Institute of Technology，2013，45（1）:46-49.

[11]张瑜，方辉，李水清.短波小型接收天线设计[J].电波科学学报，2007，22（2）：251-254.ZHANG Yu，FANG Hui，LI Shuiqing.Design of compact shortwave receiving antenna[J].Chinese Journal of Radio Science，2007，22（2）:251-254.

[12]曹冬杰，田立言，肖瑾，等.闪电多参量高速大容量实时数据采集、显示和分析系统[J].高原气象，2011，30（2）：518-524.CAO Dongjie，TIAN Liyan，XIAO Jin，et al.A fast record⁃ing，display and waveform analysis system on Multi-Pa⁃rameter of lightning flash[J].Plateau Meteorology，2011，30（2）:518-524.

[13]贺冲.雷电探测系统信号预处理与定位方法研究[D].武汉：华中科技大学，2009.

[14]宁增琨.闪电电场测量与传输系统设计[D].南京：南京信息工程大学，2014.

[15]王安国，蔡晓涛，冷文.带寄生贴片的圆盘形方向图可重构天线设计[J].电波科学学报，2011（6）：1181-1186.WANG Anguo，CAI Xiaotao，LENG Wen.Design of a cir⁃cular disc-shaped pattern reconfig urable antenna with parasiticpatch[J].Chinese Journal of Radio Science，2011（6）:1181-1186.