一种新材料的电磁脉冲屏蔽效能测试方法

提出了一种新的基于法兰同轴法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试方法,测量了不同峰值和脉宽的标准方波脉冲源激励下加载屏蔽材料后的时域波形,计算了材料的频域屏蔽效能。将计算结果与法兰同轴法频域测试结果比较,分析时域测试方法的优缺点,提出了该方法的改进建议。测试结果表明,基于法兰同轴法的屏蔽效能时域测试方法,有很好的适用范围与重复性,能够提供比频域测试方法更多的细节信息。     

带孔缝腔体电磁脉冲屏蔽效能的TDFEM分析

利用时域有限元方法(TDFEM)对超宽带(UWB)电磁脉冲照射下带孔缝金属腔体的屏蔽效能(SE)进行分析。将总场-散射场划分技术中的体激励法(VETSFD)应用到TDFEM中,采用一维FDTD随时间逐步推进获得总场区的入射波,从而得到所关心区域的瞬态场响应及其频谱特性。仿真分析了UWB电磁脉冲对不同结构孔缝的耦合效应,根据其频谱特性分析影响腔体屏蔽效能的因素,并对孔缝处加载介质材料的情况进行了探讨。仿真结果为电磁脉冲环境下电子设备机箱的设计和电磁防护提供了理论指导。     

低频宽脉冲电场作用下钢筋笼结构的时域峰值屏蔽效能

针对低频宽脉冲电场的高能量电磁环境，研究了防护工程中钢筋笼结构的时域耦合响应和峰值屏蔽效能规律，为地面核爆辐射区域敏感电子设备的正常运行提供有效参考。采用多组不同上升沿的宽脉冲模拟激励源，结合频域矩量法和Fourier逆变换，给出了有效且计算耗时较短的宽脉冲时域耦合计算方案，并对10种不同结构的钢筋笼在不同脉冲辐射下的瞬态耦合响应进行了计算。分析了时域峰值屏蔽效能的规律，并给出了实验测量结果进行验证，为难以开展的钢筋笼屏蔽实验提供了有效和简单的计算方案，同时，给出了部分钢筋笼的电场时域峰值屏蔽效能。结果表明，相比增加钢筋直径和钢筋笼大小，增加钢筋笼的层数和减小钢筋网孔的尺寸可以更加有效地防止低频宽脉冲电场耦合进入钢筋笼内部；另外，钢筋笼内部的时域响应较为均匀，达到了区域性的有效电场电磁防护。     

基于Laguerre展开的时、频域同时外推技术

考虑到散射体在高斯脉冲平面波激励下感应电流的能量几乎全部集中在有限时间和频率的范围内这一因素，将时域响应用Laguerre函数展开，并由傅里叶变换，可得到相应的频域响应。采用时间步进法（MOT）和矩量法（MOM）分别得到早时和低频响应，由早时响应和低频响应信息的互补关系，联合外推得到整个时、频响应。用本方法分析计算了理想金属导线的时、频域电磁散射响应，结果表明了该方法与频域MOM、时域MOT的精确数值解非常接近。     

基于Laguerre展开的时、频域同时外推技术

考虑到散射体在高斯脉冲平面波激励下感应电流的能量几乎全部集中在有限时间和频率的范围内这一因素，将时域响应用Laguerre函数展开，并由傅里叶变换，可得到相应的频域响应。采用时间步进法(MOT)和矩量法(MOM)分别得到早时和低频响应，由早时响应和低频响应信息的互补关系，联合外推得到整个时、频响应。用本方法分析计算了理想金属导线的时、频域电磁散射响应，结果表明了该方法与频域MOM、时域MOT的精确数值解非常接近。     

结构动力数值分析的时频域转换算法研究

研究地震波激励信号及结构响应之间在时频域上的数值对照关系,对于结构动力分析方法的深入发展,及先进时域算法的频域考题验证均有重要意义.首先从理论上公式推导了复数域傅里叶频谱求解方法与实数域三角函数频谱求解方法之间的等价条件,从而在离散傅里叶变换之外,找到了一种可求解时程曲线针对任意频率点频谱的三角函数频谱算法.并针对阻尼体系的动力响应分析,进行了频域与时域算法在激励输入与结构响应领域的转换关系的解析推导,为结构动力响应求解提供了一种新思路.最后,以多质点的阻尼体系的动力响应分析为例数值验证了该方法的有效性.     

Hermite展开应用于介质柱散射的时-频域联合外推

介质柱在外加平面波照射下其体内会激励产生极化电流时域和频域响应 .利用极化电流的早时响应和低频信息 ,经过联合外推计算 ,获得了时域和频域的完全响应 .本文采用的基本方法是 :根据连带Hermite函数的傅里叶变换的自反性 ,以及散射体在高斯脉冲平面波激励下极化电流的时域响应的持续时间和频域信息的带宽的有限性 ,将时域响应和频域信息均展开为连带Hermite级数的叠加 ,待定系数由早时响应和低频信息联合确定 ,而早时响应和低频信息可分别由时间步进法 (MOT)和矩量法 (MOM)求得 .本文用 4个计算例子验证了这种外推方法 .     

Hermite展开应用于介质柱散射的时频域联合外

介质柱在外加平面波照射下其体内会激励产生极化电流时域和频域响应,利用极化电流的早时响应和低频信息,经过联合外推计算,获得了时域和频域的完全响应,本采用的基本方法是：根据连带Hermite函数的傅里叶变换的自反性,以及散射体在高斯脉冲平面波激励下极化电流的时域响应的持续时间和频信息的带宽的有限性,将时域响应和频域信息均展开为连带Hermite级数的叠加,待定系数由早时响应和低频信息联合确定,而早时响应和低频信息可分别由时间步时法（MOT）和矩量法（MOM）求得,本用4个计算例子验证了这种外推方法。     

用修正AWE法分析高速集成电路中互连线时域响应

当用波形渐进估值法 (AWE)分析传输线电导为很小或近似为零的情况时 ,导数不存在或难于收敛 ;而在一般情况下 ,多芯片组件 (MCM)和印刷电路板 (PCB)中介质相对损耗很小 ,即互连线电导很小或近似为零 .本文通过修正波形渐近估值法 ,用于模拟电导 G很小或近似为零的有耗传输线 ,这种方法是基于对传播常数函数有理近似 ,从而得到更简单形式的频域传输线电报方程 ,求导过程非常简单、容易 ,且效率高 ;然后在频域通过模式匹配、Pade有理逼近 ,得到传递函数响应 ,最后结合递归卷积运算获取节点时域响应。应用实例表明 ,这种方法具有较高精度 ,是进行高速 MCM、PCB电路设计的有效工具 .     

基于矢量矩阵束方法的大型接地网暂态分析

为快速准确地计算接地网的暂态响应,提出了一种基于场路耦合的接地网暂态计算模型。该模型将接地网划分成若干导体段,对导体段采用自感和互感参数以模拟接地网导体的感性耦合,导体段间的阻性耦合和容性耦合则采用电磁场理论中似稳电流场的方法予以分析。基于上述模型,利用电磁暂态计算程序(EMTP)可得到任意电流波形激励情况下接地网暂态响应的时域波形。为进一步提高暂态接地网的分析效率,采用矢量矩阵束方法外推接地网暂态时域响应,借助矩阵束方法,将接地网暂态响应表示成一系列复指数项的叠加,提高计算效率、抑止单纯时域方法导致的接地网晚时响应的数值振荡。通过与CurrentDistributionElec-tromagneticInterferenceGroundingandSoilStructureAnalysis(CDEGS)软件计算结果的比较,验证了该文方法的正确性和有效性。该文模型提供接地网与EMTP软件的接口,可显著提高变电站电磁兼容问题的分析效率。     

有外回路的金属管屏蔽单电流磁场源的电路法解析

有外回路的金属管能有效屏蔽单电流磁场源,但屏蔽效果的计算要用数值方法,不便于应用.本文提出用电路法求解其屏蔽效能,推导了电路参数,给出了便捷的磁场和屏蔽效果解析计算式,并用边界元法计算软件和实验测量方法进行了验证.最后,给出了工程应用的实例.     

用修正AWE法分析高速集成电路中互连线时域响应

当用波形渐进估值（ＡＷＥ）法分析传输电导为很小或近似为零的情况时,导数不存在或难于收敛,基于多芯片组件（ＭＣＭ）和印刷电路板（ＰＣＢ）中介质相对损耗很小,即互连线电导很小或近似为零,通过修正ＡＷＥ法,用于模拟电导Ｇ很小或近似为零的有耗传输线,这种方法是基于对传播常数函数有理近似,从而得到更简单形式的频域传输线电报方程,然后在频域通过模式匹配,Ｐａｄｅ有理逼近,得到传递函数响应,最后结合递归卷积运算     

瞬态电磁波在色散介质中传播与散射的FD－TD方法

针对强色散的等离子体，从电磁场作用下等离子体的微观机制出发，推导出了一套时域有限差分（ＦＤ－ＴＤ）计算公式．克服了卷积递归法不适用于入射脉冲中含有直流分量和较大信号入射的情况，其正确性由计算一维情况下，介质板中沿纵向传播的波的反射，透射系数的幅频特性得到验证．     

高速集成电路系统互连线网时域响应的双极点近似分析

给出了高速集成电路系统在考虑互连线效应时的一种电路分析方法。将超越函数形式的互连传输线段的ＡＢＣＤ参量以幂线数形式发展开，再表达成为有理函数形式的Ｙ参数，在二阶截断后可转换为时域的２个指数函数，然后运用递归方法使数值计算简化，从而明显提高电路模拟过程的计算效率。     

局部放电脉冲波形数字测量与分析系统

为检测局部放电快速变化的脉冲电流波形及根据波形进行放电模式识别工作 ,研制了一套数字测量与分析系统。系统硬件部分包括宽带信号检测器件、高速数字示波器等。实测着重考虑了高压测量中的屏蔽 ,高速采集系统的带宽 ,以及放电实验样品的多样性等因素。结果证明该测量系统具有灵敏度高 ,测量准确 ,对脉冲波形畸变小等优点 ,可用于测量局部放电脉冲波形。系统软件的采样程序能够通过人机界面完成对示波器的通信与控制 ,数据的人工或自动采集 ,波形绘制与打印 ,数据的二进制、ASCII码、图形文件保存及文件间转化。系统软件的数据处理程序能够完成对波形的检出和特征量的提取。特征提取中应用了包括自回归模型在内的多种方法。采用前馈神经网络对不同的放电模式进行了识别。研究结果表明 ,利用局部放电的脉冲波形可以识别不同模式的放电     

跳频编码脉冲信号及其模糊图的绘制

跳频编码脉冲信号是一种新的脉冲压缩雷达信号形式，极具研究价值，模糊函数是对雷达信号进行分析研究和波形设计的有效工具，跳频编码脉冲雷达信号模糊函数的计算十分复杂，模糊图会制非常困难。本文通过运用模糊函数的卷积算法，应用Matlab语言简便快捷地计算并绘制了具有良好立体效果的三维模糊图，制作了Fd切面图、Td切面图和模糊度图，并给出了绘制方法。     

因果周期信号卷积算法研究

研究两类因果周期信号卷积时域计算方法,导出两渐升信号卷积计算公式,具体给出因果周期方波信号、因果周期三角波信号的卷积算法和波形。研究发现,因果周期信号自卷积结果是渐升因果信号,在有限时段上的卷积结果仅由有限多个单位阶跃信号乘指数函数叠加组成。     

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.      

一种高速VLSI中布线系统模拟软件

传统的特征线法在用于求解无耗传输线时虽有简单的递归形式,且计算效率较高,但不能用于一般的有耗传输线,通过适当的参数修正后,导出了用于一般有耗均匀传输线递归形式的计算公式。记叙虎法只需计算传输线两端的电流和电压,计算效率高且节省内存,从改进节点法出发,将该算法模拟的时域模型等效为多端口器件,以此处理高速ＶＬＳＩ布线系统中的互连线,导出了其等效模型适用于改进节点法的构造方程,并设计了相应的布线系统通用     

任意形状腔体电磁屏蔽问题的研究

本文首先提出了一种足以满足工程需要的简化电磁屏蔽理论,导出了任意形状腔体电磁屏蔽问题的积分方程;然后以任意形状截面柱体为例,用矩量法求解积分方程,得到电磁屏蔽效果;最后用FORTRAN语言编写了通用程序,对工程上常用的几种形状截面柱体进行了计算。提出了无屏蔽频率和最佳屏蔽频率特性的概念。