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1 试验回路与测量回路
电容储能式脉冲电流放电试验装置在本质上可等效为一个RLC串联放电电路，即在有初始电压值的脉冲电容器放电开关闭合后，向调波电阻、调波电感放电的试验过程，其对应的主电路及测量电路如图1所示。试验时，所用的脉冲电容器的规格为0. 033μF/180kV，调波电阻R为168Ω调波电感L为12μH，S为一个气压控制速度的放电开关，通过调节气压可改变放电开关闭合时间。
电阻分流器测量脉冲电流时，被测电流将在分流器内产生热效应和力效应，能测量较大脉冲电流的分流器难以制造；放电回路与测量回路存在直接的电气连接，可能使示波器因操作不当而处于高电位，易发生触电危险。电阻分流器测量快速变化的脉冲电流时，存在的集肤效应将使得感抗和电阻值增加，使得电位输出端的电压发生时移，影响测量结果的准确性。为此，脉冲电流的测量设备多选用与放电回路不存在直接电气连接的Rogowski线圈或电流互感器，以减小接地点地电位瞬间升高对测量结果的影响。由于Rogowski线圈与电流互感器相比具有更宽的频带响应，且在测量相同幅值的脉冲电流时所需的体积更小，因此试验中采用Rogowski线圈来测量脉冲电流。Rogowski线圈是利用电磁感应原理将脉冲大电流转换为脉冲小电压（Rogowski线圈的变化可根据实际需要设计为任意值，试验所用变比为100，1），且不存地电位电势瞬间提升问题。试验时测量到的脉冲电流波形及频谱如
由图2（a）可知，脉冲电流波的波前部分存在振荡频率高、幅值高的VFTC，其持续时间约为0．7μs。文献指出，脉冲电流波前振荡现象是由暂态行波的折反射造成的，即由Rogowski线圈至示波器之间的同轴电缆波阻抗的不匹配引起。根据工程电磁场理论有关波发生折反射理论可知，电磁波将在波阻抗不匹配的同轴传输线接口处发生折反射现象，并一直持续到脉冲电流波电流幅值衰减为零才停止。图2（a）中，脉冲电流波的振荡现象主要发生在波前部分，而其它部分几乎不存在振荡现象，此种现象与电磁场理论中有关波的折反射理论相悖。由此表明，试验中测量的脉冲电流波前VFTC现象，理论上不是同轴传输线波阻抗不匹配造起的。为便于提取脉冲电流波中波前时间、峰值时间等参数，有必要对波前振荡的原因进行探究，进而为减小或消除波前振荡、提取波形参数提供方便。
由图2（b）可知，幅值最大的频率分布于频率低于5MHz部分，幅值稍大部分分布于38MHz～44MHz，而5MHz～38MHz部分幅值相对较小，其余部分幅值更小可忽略不计。由此可发现频率低于5MHz部分占主导作用。
根据SAE ARP 5412标准，理想H波的波形参数标准：波前时间为245ns，半峰值时间为4μs，峰值为500A。理想的脉冲电流波形及频谱如图3所示。
由图3（b）可知，理想H波的主要构成频率为低于5MHz部分，与图2（b）中低于5MHz部分相对应，即频率低于5MHz部分为波形的基本组成部分，其它频率的频谱为干扰信号。而频率在38MHz～44MHz部分是什么，目前尚未知晓。从后续可知，脉冲电流中造成同轴传输线波阻抗不匹配所引起的折反射的基本频率在40MHz附近，与文献相对应。将图2（b）中高于38MHz的频率经低通滤波器（Low Pass Filter, LPF）进行强制滤波后，再经Inverse FFT得到的脉冲电流波如图4所示。
图4中，采用LPF滤波后脉冲电流波形的波前依然存在VFTC现象，只是波前振荡情况有所减弱。假如脉冲电流波前VFTC是由同轴传输线波阻抗不匹配引起的暂态行波折反射造成的，那么将图2（a）中的脉冲电流波形采用LPF强制滤波后得到的脉冲电流波前VFTC在理论上应完全消除，而实际滤波后的波形仍存在着较高程度的过冲和振荡现象。由此可进一步表明，脉冲电流波前VFTC不是同轴传输线波阻抗不匹配引起暂态行波折反射造成的，即波阻抗的不匹配不是造成脉冲电流波前VFTC的主要原因。
将图2（a）中脉冲电流波采用LPF滤除大于5MHz频率得到的脉冲电流波如图5所示。由此可知，滤波后的脉冲电流波前VFTC已消失，只有最初采集的位置有些振荡，但不影响对波形参数的提取。对比图4、图5可知，图4中脉冲电流波的过冲和振荡现象是由5MHz～38MHz范围内的频率造成的。这进一步说明脉冲电流波前VFTC现象主要是由频率在5MHz～ 38MHz范围内的某种因素引起的，即暂态行波折反射引起的振荡对脉冲电流波前VFTC仅起到推波助澜的作用。
