特高压直流输电工程可实现我国电力能源的跨区域高效输送,对改善我国能源分布、促进经济社会发展具有重要意义。同时特高压直流输电线路电磁环境问题也引起了广泛关注。目前相关标准中特高压直流输电线路下地面合成场强的人体曝露限值都是基于人体感受试验,动物长期实验等基础研究工作尚有待开展。另一方面,特高压直流输电线下地面合成场测量仪器的校验一般在无空间电荷的静电场环境中进行,与实际测量的电场环境有明显差别,需要研究在合成电场中的校验方法。为开展直流电磁环境曝露限值关键技术研究,进行动物电磁曝露实验,需研制0～100k V/m静电场发生装置和直流离子流合成电场发生装置。本文详细研究了模拟装置的具体实现和改进方法及内部电场特性。装置可分别模拟有无空间电荷两种情况下的电场环境,电场波动小,在装置内部空间分布均匀,关键参数准确可调。直流离子流合成场模拟装置实现了对离子流发生器产生的离子流控制并引入到平行双极板结构的校验区。下极板处的合成场强大小可由离子流密度及上极板电压值计算得到,据此可以进行合成场强仪的校验。本文研制的静电场模拟装置在持续三个月的静电场动物曝露实验中运行稳定,电场波动小于1%,场强均匀的曝露有效区域达到85.4%。基于静电场模拟装置改造的合成场模拟装置可提供稳定的直流离子流合成电场,为动物实验提供复合电场曝露环境,并可用于合成场强仪的校验。