大电流注入探头对电磁辐射敏感性研究的影响

随着战场电磁环境日趋恶劣,考核武器装备在强电磁场环境条件下适应性的技术需求变得越来越高.采用大电流注入等效替代连续波强场电磁辐射研究中,电流注入探头带来的影响是不可回避的.对非线性互联系统实现注入等效替代辐射实验方法进行了分析,介绍了关键器件大电流注入探头以及其等效电路模型.通过理论分析和实验验证发现辐射实验时不放置大电流注入探头对等效产生的误差不可忽略,需保证辐射和注入两种条件下等效电路相同.进一步对所用探头性能进行了测试,在150 MHz频点时,随着注入功率增大至60 W时,探头注入与输出线性误差高于12%,因此在高功率注入等效替代强场电磁辐射实验时,注入探头自身性能会对等效产生影响.      

导线贯通金属腔体电磁辐射耦合电流的计算方法

为研究电磁波辐射条件下电力系统中细贯通导线引入的电磁干扰问题,提出了一种利用等效电压元思想求解细导线耦合电流的新方法,推导出金属腔体加载贯通导线时线上电流分布的估算公式,分析了耦合电流分布规律.结果表明,贯通导线对入射电磁波具有频率选择特性,贯通导线的电长度为半波长整数倍时,贯通导线上电流谐振,谐振时线上耦合电流波峰数为n,而后采用信号发生器、电流探头等设备建立了含细贯通导线金属腔体电磁耦合实验平台,通过开展贯通导线连续波电磁辐射效应实验验证了该方法的有效性.      

某型雷达连续波电磁环境效应研究

为有效评估雷达装备在复杂电磁环境下的作战效能,以某型雷达为研究对象,研究连续波电磁干扰对雷达目标回波电平的阻塞效应。基于接收机的非线性理论,开展电磁辐照试验,试验过程中发现当干扰频偏超出一定范围后,现有试验条件不足以压制有用信号,为此采用注入与辐照相结合的方法研究雷达装备电磁敏感度特性。以雷达目标回波电平受到同等压制效果作为等效依据,从雷达接收信号角度出发,理论分析电磁辐照法和注入法的等效性,试验验证连续波电磁辐照和注入法的可行性和准确性。结果表明,在同等压制效果下,接收机接收到的辐射场强与注入场强比值均约等于1,注入法与辐照法具有良好的等效性,为研究装备电磁环境效应奠定了基础,具有一定的工程实用价值。     

混响室漫射场条件下树型线缆网络耦合规律

以典型线缆网络为分析对象,研究其在全向辐射的电磁环境下的响应信号。利用线缆网络BLT方程,结合蒙特卡洛统计方法构造全向辐射的电磁环境仿真模型,得到线缆网络各个节点在该漫射场环境下的时域、频域响应。其结果表明：蒙特卡洛方法建立的全向辐照模型与混响室内电磁环境具有很高的一致性;全向辐照情况下,由于各管道串扰,线缆网络频域响应频点与线缆管道长度无对应关系;线缆分流点的时域响应信号成震荡衰减曲线,接匹配阻抗节点的时域响应信号与入射波形相似。     

电磁脉冲对数字电路的辐照法与注入法比较

为了研究电磁脉冲注入法在评价设备或系统中电子器件受电磁脉冲辐照作用的有效性,准确评价电子器件在工作时的抗电磁脉冲能力,选取了某导弹装备上信息处理模块的串行数据分配电路为研究对象,研究了2种雷电电磁脉冲对电路的辐照效应与注入效应,总结了耦合规律与作用机理,讨论了直接注入与辐射耦合的相关性,探讨了电磁脉冲抗扰度的实验方法.研究结果表明,电磁脉冲的注入法与辐照法是不相关的,注入法不能替代辐照法.     

混响室漫射场条件下树型线缆网络耦合规律仿真分析

为研究复杂电磁环境对多导体传输线干扰情况,分析场线耦合规律,进一步提出有效电磁防护方法。以典型线缆网络为分析对象,研究其在全向辐射的电磁环境下的响应信号。利用线缆网络BLT方程,结合蒙特卡洛统计理论构造全向辐射的电磁环境仿真模型,得到线缆网络各个节点在该漫射场环境下的时域、频域响应。其结果表明,蒙特卡洛方法建立的全向辐照模型与混响室内电磁环境具有很高的一致性;全向辐照情况下,由于各管道串扰,线缆网络频域响应频点与线缆管道长度无对应关系;双指数脉冲时域响应信号成震荡衰减曲线,衰减时间与入射波一致。     

电磁辐射敏感度混响室量化测试方法

针对混响室环境电磁辐射敏感度定量测试的技术需求,分析了现有测试方法的局限性,指出了存在的问题.从混响室电磁场统计分布规律和电磁辐射效应机理出发,建立了受试设备（EUT）临界干扰场强与混响室测试环境电场强度有效均值、EUT受扰概率和等效天线方向性系数最大值之间的关系.统筹考虑效应类型、等效天线耦合效率等因素,从用频设备干扰与损伤效应、强场电磁辐射效应和测控设备扰动效应等3方面,给出了EUT等效天线方向性系数的选取原则和拟合公式.测试过程中使EUT的干扰概率保持在10%~60%、混响室搅拌位置数在30~50时,混响室与均匀场环境中EUT临界干扰场强测试结果之间的误差在3 dB左右.某型军用超短波通信电台带外强场电磁辐射关机-重启效应、电源模块测控扰动效应临界干扰场强测试结果表明:混响室与均匀场环境EUT的电磁辐射临界干扰场强测试值随辐射频率的变化规律一致,二者之间的最大测试误差为5 dB,能够满足工程测试需求.      

混响室和GTEM室辐射抗扰度测试的相关性

构建了混响室和GTEM室中辐射抗扰度测试系统,对典型卫生医疗设备进行辐照效应实验.利用衡量2组变量之间线性相关程度的Pearson积差相关系数来评价2种电磁兼容测试场地的辐射抗扰度测试的相关性.并对2个测试场地测得的受试设备敏感阈值进行了线性拟合.结果表明:混响室不同工作模式和GTEM室的辐射抗扰度测试所得结果的相关系数均大于0.75,说明2种测试场地具有非常好的测试相关性.     

表面PIN二极管的电磁辐射特性分析

以表面PIN二极管(SPIN)为研究对象,根据半导体内非平衡载流子双极性扩散方程,推导了外加电场条件下,稳态时本征区载流子浓度一维连续性方程,数值求解了大电流注入条件下本征区固态等离子体电导率.基于固态等离子体电导率在ADS软件中构建可重构贴片单极天线结构,仿真验证了大电流注入条件下,SPIN具有一定的类金属电磁辐射特性.实验结果表明可以用SPIN替代金属作为基本辐射单元构建可重构天线阵列.     

混响室条件下电子设备辐射敏感度测试方法

按照连续搅拌和步进搅拌2种运行模式,构建了混响室条件下电子装备辐射敏感度的测试系统,对典型卫生医疗设备进行了抗扰度测试,研究了混响室的不同工作模式对实验结果的影响.结果表明:搅拌器工作于步进模式时受试设备的敏感度要高于连续搅拌情况,连续搅拌模式下,搅拌器的搅拌速度越快,受试设备的敏感度越低.     

线板结构辐射发射分析与研究

电磁兼容实验和实际电子设备中存在较多的线板结构,而电子设备的低频(30~200 MHz)电磁辐射发射主要通过这种结构辐射出去。因此,通过美军标MIL-STD-461F实验对这种线板结构进行了研究,采用全波电磁仿真和实际测试相结合的方法分析线板结构参数对电磁辐射结果的影响。首先仿真了双锥天线及其天线系数并与校准的结果进行了对比;然后仿真了天线处于不同极化方式时,线缆距离金属板的高度和线缆长度等参数对辐射发射的影响,并与实验结果进行了对比。研究有助于电磁兼容工程师更好的理解电子设备电磁辐射水平,进而更好地进行电磁兼容设计。     

模拟集成滤波器非线性失真分析的一种方法

提出一种基于等效小参量法的分析模拟集成滤波器非线性失真特性的算法. 这种算法利用节点电位法或回路电流法建立非线性微分方程,采用等效小参量法进行非线性分析. 阐述了这种算法的原理和基本元件(Schaumann元件)的非线性特性,并给出了典型实际电路的分析结果.     

雷电电磁脉冲场对多芯线的耦合效应研究

为研究多芯线短线缆在雷电电磁脉冲场辐照下终端负载的感应电压,利用WU-800型MARX源和有界波模拟器来模拟雷电电磁脉冲场,对多芯线进行辐照耦合试验。试验中通过改变试验条件,得到了不同雷电电磁脉冲波形、多芯线长度、辐射场与线缆夹角、线缆终端负载条件下多芯线终端负载的感应电压的变化规律。试验发现:雷电电磁脉冲的上升沿对线缆耦合电压幅值影响较大,脉宽对耦合电压影响较小;线缆长度对感应电压的幅值及响应频点有重要影响;电场极化方向对线缆终端响应幅值有较大影响,但并不改变响应波形;随着受测端负载阻值的增加,线缆感应电压也逐步增大,非受测端负载对线缆感应电压无影响。     

一类非线性时滞互联系统的鲁棒H_∞控制

针对互联项与输入项均存在时滞的非线性时滞互联系统,通过模糊控制方法研究其鲁棒H∞控制问题.应用模糊T-S模型对系统进行建模,利用分散化平行分布补偿算法(DPDC)设计模糊分散控制器.通过定义新的Lyapunov函数,利用牛顿-莱布尼兹公式、自由加权矩阵和线性矩阵不等式理论,给出时滞互联系统保持稳定的充分条件.研究结果表明:存在外界干扰的非线性时滞互联系统,在满足该充分条件的情况下仍能满足H∞性能指标.数值仿真验证方法的有效性.     

快前沿感性耦合脉冲电流注入系统

长距离线缆暴露在强电磁脉冲环境中可能发生能量耦合,对于不能有电接触或者整个线束无法断开的状况,难以利用电磁脉冲模拟器对其进行辐照试验或直接注入试验,针对这一问题,研究了一种快前沿感性耦合脉冲电流注入系统,基于Marx发生器原理,研制了350 kV,5 kA脉冲电流注入源,通过优化Marx回路结构、设计锐化装置,使脉冲前沿时间缩短至20 ns以内,能够满足GJB 8848-2016对注入脉冲电流波形的要求,通过研究大脉冲电流感性耦合技术,设计了感性耦合装置,通过合理选择磁芯的材料和几何尺寸,进一步提高了感性耦合效率,为实现不需要改变线缆连接状态的在线注入提供了技术支撑.     

通信装备随机噪声电磁辐射效应预测方法

针对随机噪声辐射对用频装备电磁干扰效应研究的不足,对通信装备在高斯随机噪声辐射下的效应预测进行了研究.通过对随机噪声对功率敏感型通信装备带内干扰的机理分析建立了预测模型,并定义了效应指数,通过计算效应指数预测随机噪声辐射对通信装备的干扰.文中以某型超短波电台为试验对象,分别进行了单频和调幅连续波、高斯白噪声、窄带高斯噪声电磁辐射效应试验,不同随机噪声辐射下受试设备被干扰的概率分别为100%、98.7%、99.9%和99.1%.试验结果表明,本文提出的模型和预测方法能够有效地对随机噪声辐射下通信装备生存能力进行预测,对战场条件下用频装备能否有效发挥作战效能具有重要的意义.      

平行板传输线法校准表面电流探头

为测量金属结构件表面的传导电流,设计了耦合面为平面结构的电流探头.根据传输线理论设计并制作了平行板传输线校准装置,以获取探头的传输阻抗曲线.使用矢量网络分析仪测量探头放入前后装置输入端的电压驻波比均小于1.3.建立了电流探头信号检测的等效电路模型,并由此推导出传输阻抗的计算公式,测试值曲线与计算式得出的趋势吻合.从装置...     

布线方式对信息技术设备辐射骚扰场强测试的影响

为研究电磁兼容测试中,布线方式对信息技术设备的辐射骚扰场强的影响,以典型信息技术设备为切入点,在视频线、音频线、键盘线、鼠标线与USB线的不同布线方式下,采用在电波暗室中进行实验的方法,对信息技术设备的辐射骚扰场强进行了测试分析,验证了辐射测试中线缆应遵循的布线原则,评估了不同布线方式对辐射骚扰场强测试结果的影响.研究结果表明:布线方式的规范程度将对信息技术设备的辐射骚扰场强测试产生不可忽视的影响,很可能影响测试结果的判定,主要是对低频段测试结果的影响.该研究结论对电磁兼容领域的辐射骚扰测试具有一定的参考价值和指导意义.     

矿井电快速瞬变脉冲辐射特性研究

为了研究井下电快速瞬变脉冲群引起的辐射骚扰,分析了EFT/B单脉冲波形的频谱,得出其幅值频谱达到1 GHz,运用时变电流源电磁辐射理论,建立了电快速瞬变脉冲电流激励下电偶极子辐射电磁场的时域解析模型,并进行了仿真计算. 仿真结果表明,辐射电磁场与峰值电流成正比,辐射电场较强,磁场较弱,场强随距离增加而迅速衰减,辐射场以近场为主. 通过井下开关投切试验,验证了投切感性负载会引起较为严重的瞬态电磁辐射骚扰.      

120keVH^＋离子注入C60薄膜中的辐照效应

研究高能离子与C60晶体相互作用，是认识高能离子与凝聚态物理相互作基本规律和开发应用C60分子材料的基础，对实现C60分子掺杂以及这种材料开发应用都具有十分重要的意义，利用120keVH^ 离子注入C60薄膜，系统研究不同注入剂量对C60薄膜结构的影响，用Raman散射技术分析了H^ 离子在C60薄膜中引起的辐射效应，分析结果表明，H^ 离子辐照会影响C60薄膜结构，使C60薄膜产生聚合和薄膜非晶碳化现象，上述现象产生与辐照注入离子的辐射剂量有关，在整个辐照过程中电子能损起主导作用，电子能损有明显的退火效应，致使C60由晶态向非晶态转变过程中，经历了一个石墨化的中间过程，即晶态C60分子→石墨化→非晶碳这一过程。