全文总字数：3545字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

雷电是自然界中的强放电现象，据估计，全球每年大约发生10亿次雷暴，地球上每时每刻都有2000个雷暴区在活动。雷电是一种典型的自然强电磁危害源，严重威胁着人类的生命财产安全，会引起森林火灾，对航空、航天、电力、通信、建筑、石油化工等国防和国民经济有着重大影响。另外，由于闪电辐射的电磁波频谱极宽、强度极大，常常干扰正常的无线电通信和飞行器的遥控从而造成事故。在20世纪末联合国组织的国际减灾十年活动中，雷电灾害被列为最严重的十大自然灾害之一。随着计算机、微波站、智能传感器、电子信息显示与处理等弱电设备的广泛普及与使用，雷电造成的损失大有上升趋势。因此，在现代信息社会，各国都很重视雷电的研究、监测及防护。

雷电监测定位在雷电研究、监测及防护领域中处于核心地位，其意义在于：首先，通过遥测方式能大范围、较准确地提供雷电发生的时间、位置、强度等放电参数，供雷电科学家进一步研究雷电的放电特性和其他更细致的物理过程，为进一步认识、防护雷电提供科学依据；其次，通过实时监测雷暴的发生、发展、成灾情况和移动方向及其他活动特性，对一些重点目标进行类似于台风的监测预报，使雷电造成的损失降到最低点；第三，雷电往往和暴雨、飓风、冰雹等强对流天气现象有很强的相关性，监测雷电活动的范围和频度是监测、预报上述灾害性天气的手段之一；第四，雷电的监测及准确定位在电力系统雷击故障点的巡查、森林雷击火灾的定点监测、火箭卫星发射场附近的雷电预警等方面都有很高的经济效益。目前,几乎所有的发达国家和地区都布有全国和地区雷电监测定位网。

国内外研究现状

现代vlf/lf频段的雷电监测定位系统起源于1976年美国krider等成功地对原双阴极示波器闪电探测仪的改进。在此基础上研制出了智能化的磁方向闪电定位系统（aldf），并在之后增加了云地闪波形鉴别技术。1986年，美国大气科学研究公司研制的时差法（toa）雷电定位系统形成。进入90年代，由于gps技术的快速发展，在原测向系统的基础上增加时差功能，称为时差测向混合系统（impact），之后进一步升级为时差测向混合云地、云闪探测系统（impact-esc），并在美国、加拿大布设187个站，形成了现在的北美闪电监测网。

现代雷电放电过程观测研究表明，不仅云地闪回击过程辐射vlf/lf脉冲信号，云闪正负电荷中和过程（云闪闪击）也产生较强的vlf/lf脉冲。2007年，德国慕尼黑大学天电研究小组研制了linet闪电监测网，不仅能同时探测云地闪、云闪，还能提供三维定位，定位精度达到150米。

2. 研究的基本内容

本论文主要目的是设计一种雷电磁场传感器，实现对雷电的辐射磁场的数据采集和传输。本传感器将采集到的雷电磁场信号经过差分放大电路、高通滤波器、跟随器传输至数据采集软件，并且结合gps授时系统，记录雷电磁场信号波形和时间，进行雷电定位，具体内容如下：

第一部分为绪论，主要包括引言、本文研究背景以及国内外对雷电的探测现状，最后阐述本文所研究的主要内容。

第二部分为雷电磁场探测的基本原理、天线的参数设计和实现方案以及天线的频响曲线标定，为接收良好的磁场信号奠定基础。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1、2017年10月-2018年3月，阅读相关文献，基本拟定毕业论文题目以及相关研究内容、目的及意义等，并撰写开题报告、论文提纲，完成开题。

2、2018年4月，在初步结论的基础上，深入研究论文相关的内容，进行全面完备的分析，并撰写论文初稿内容。

3、2018年5月，对论文初稿进行修正并与指导老师交流想法，完善资料, 进行改进，完成二稿。按学校关于毕业论文设计的具体格式要求，对论文的格式进行全面修改，完成论文。

4. 参考文献

[1] 王道洪,郄秀书,郭昌明. 雷电与人工引雷[m]. 上海:上海交大出版社,2000.

[2] 王锋, 刘美全, 徐章遂. 磁天线参数设计及实现方案[j]. 信息技术, 2014, (8): 112-114.

[3] 李皖, 周璧华, 马洪亮, 刘培山, 丁雅菲, 徐云. 雷电电磁脉冲三维磁场测量系统初探[j]. 电波科学学报, 2013, 28(2):267-271.