在雷电下行先导趋近地面目标物过程中，地面目标物产生的正极性上行先导是影响雷击点和确定目标物引雷范围的主要因素。采用模拟试验是研究上行先导特性及检验各种防雷措施有效性的主要方法，而地面目标物附近电场时空分布的等效性是模拟试验的前提和基础。通过计算定量分析了雷电先导下行过程近地电场时空分布的典型特征，研究并提出了近地电场时空分布等效模拟方法和一种实现电场时变特征模拟的高电压发生方法，在此基础上开发出模拟试验电压源原型样机，样机试验结果验证了该方法的有效性和可行性。该研究对上行先导特性和检验防雷措施有效性的试验方法研究具有指导意义和实践价值。