电磁脉冲广泛存在于自然界和现代生活中。电磁脉冲的准确测量技术在电子对抗、电力运行以及微波通信等领域具有重要的意义。纳秒级电磁脉冲的检测系统应具有较大的带宽,快速的响应时间以及平坦的频率响应。然而,传统的电场探头由于响应时间较慢,根本无法捕捉瞬态电磁脉冲。对于脉冲电磁场的计量,美国计量技术和标准化研究所(NIST)、韩国计量院(KRISS)等都建立了相应的国家计量标准。我国清华大学、西北核技术研究所等单位对脉冲电磁场的计量方法开展了一些研究。遗憾的是,我国至今尚未建立脉冲电磁场的计量标准,无法对性能不一的测量设备进行准确的评定。脉冲电磁场的计量技术主要包括2个基本问题:标准脉冲电磁场的产生及其准确度的验证。本文围绕上述问题,开展了如下研究:首先,依据时变电磁场的基本理论,对锥形天线的电磁波辐射特性进行了分析,运用理论计算和建模仿真两种方法验证了锥形天线作为可计算的标准脉冲电磁场的发生装置的准确性,通过仿真结果对模型的尺寸、输入阻抗进行了优化设计,为实际的镜面单锥系统的建立提供了基础。其次,通过等效电路模型的方法对D-dot脉冲传感器测量原理和阻抗特性进行了理论研究,然后利用非福斯特电路在仿真软件中对D-dot传感器与传输线的宽带阻抗匹配问题进行建模,改进和优化了电路的参数,分析了经过电路匹配后的D-dot传感器的响应时间与频率响应的平坦性等特性。最后,利用经过准确标定的SBA-9113双锥天线对镜面单锥系统进行测量,验证了实际建造的镜面单锥系统的准确性。在数据处理的过程中,采用时域的天线系数来描述了被测天线的瞬态接收特性。论文的主要结论如下:通过理论分析掌握了用锥形天线产生标准脉冲电磁场的要点;镜面单锥系统可作为标准场的发生装置,综合考虑阻抗匹配、信号强度和测试空间等因素,确定优化后的装置建设参数为半锥角32°,锥体高度2.1m;经非福斯特电路匹配的D-dot传感器能够显著提高测量微弱脉冲电磁场的接收灵敏度,并且在700MHz～2.3GHz的频率范围内具有良好的频率响应平坦性,有望用于标准脉冲电磁场的准确验证;在300MHz～3GHz频率范围内,镜面单锥系统的初步测量结果与理论计算的平均误差为1.68dB;时域的天线系数包含了常用的天线系数中的所有信息,又可以直观得表征被测传感器的响应时间特性。本次测量结果对时域天线系数在未来脉冲电磁场计量技术的研究中具有一定的参考价值。