典型通信装备带内双频连续波电磁辐射效应预测方法

针对复杂电磁环境下用频装备辐射敏感度试验研究的不足,对用频装备带内双频电磁辐射效应预测方法进行了研究。通过对用频装备带内干扰机理和耦合机理的分析建立了带内双频电磁辐射效应预测模型,并以某型超短波通信电台为受试对象,设计了通信电台电磁辐射效应试验方案。通过通信电台带内单频和双频连续波电磁辐射效应试验,研究了受试电台在带内双频不同权重组合作用下电磁辐射敏感度变化规律。试验结果表明不同频率组合、不同功率强度组合下双频连续波电磁辐射效应预测模型系数都在1左右,预测误差都在±1 dB以内,验证了带内双频连续波电磁辐射效应预测模型的有效性。     

导航接收机噪声电磁辐射阻塞效应分析

针对电磁辐射导致卫星导航系统定位丢失的现象, 通过干扰机理分析建立了噪声电磁辐射阻塞效应评估模型, 对导航接收机进行了效应试验与分析评估。为了解决由于工作信号较弱, 在待评估环境下导航接收机的敏感度数据不易准确测量的问题, 采用工作频点和带外敏感度相对平稳频点对敏感度数据进行了两点校准。校准后在随机噪声及单频复合噪声临界干扰下的效应指数均大于1, 最大误差为1.8 dB, 符合效应评估模型理论分析, 与试验现象一致。结果表明, 提出的噪声电磁辐射效应评估模型可同时用于装备带内和带外噪声干扰效应评估, 而两点校准方法对提高弱工作信号下的受试装备效应评估准确度意义重大。     

扫频雷达单频连续波电磁辐射阻塞效应分析

为掌握扫频雷达装备连续波电磁辐射下的干扰规律,揭示单频连续波电磁辐射对扫频雷达干扰的作用机理,以Ku波段扫频雷达为受试对象,通过搭建试验平台,采用全电平辐照法对其进行带内单频连续波电磁辐射试验,从而确定雷达装备电磁干扰规律。带内单频点连续波电磁辐射试验结果表明,受试雷达的回波目标电平随干扰强度的变化而变化。不同干扰频率下,雷达装备电磁干扰效应变化规律基本一致。选取6 dB压制电平为敏感判据,测试不同频率下雷达装备干扰场强阈值。试验结果表明,受试雷达带内较小的电磁辐射(干扰频差为0.14 GHz时)就能对雷达装备造成有效干扰。     

扫频雷达单频连续波电磁辐射阻塞效应分析

为掌握扫频雷达装备连续波电磁辐射下的干扰规律,揭示单频连续波电磁辐射对扫频雷达干扰的作用机理,以Ku波段扫频雷达为受试对象,通过搭建试验平台,采用全电平辐照法对其进行带内单频连续波电磁辐射试验,从而确定雷达装备电磁干扰规律。带内单频点连续波电磁辐射试验结果表明,受试雷达的回波目标电平随干扰强度的变化而变化。不同干扰频率下,雷达装备电磁干扰效应变化规律基本一致。选取6 dB压制电平为敏感判据,测试不同频率下雷达装备干扰场强阈值。试验结果表明,受试雷达带内较小的电磁辐射(干扰频差为0.14 GHz时)就能对雷达装备造成有效干扰。     

双线系统双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验方法

针对平行双线耦合通道线缆两端设备同时进行试验考核的技术需求, 开展了双线系统双探头大电流注入等效替代辐照试验方法的研究。以非线性响应系统为受试设备, 建立了辐照和注入这两种条件下受试设备响应的分析计算模型, 推导出了注入激励源电压与辐照场强之间的等效对应关系, 提出了双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验的条件和方法, 并进行了试验验证。试验验证结果表明, 双探头大电流注入等效强场电磁辐射试验的方法可以排除双线系统两终端阻抗参数的影响, 同时使两端的响应在辐照和注入的条件下一致, 可以实现精确等效。     

高阶非线性失真双频阻塞干扰规律

为掌握用频装备电磁辐射效应规律,提高其电磁防护能力,首先从理论上分析了高阶非线性失真条件下双频阻塞干扰规律,而后以某型频率步进连续波雷达为受试设备开展试验,对干扰规律进行验证与补充.结果 表明,当干扰信号强度较弱、系统非线性失真程度较低时,可用精确到三阶项的幂级数展开式描述其传递函数,此时受试设备对双频干扰场强的有效值...     

导航接收机带外电磁干扰的效应规律及预测方法研究

针对复杂电磁环境中无人装备的卫星导航定位功能易受到电磁干扰影响的问题, 提出带外电磁干扰的效应规律和带外双频干扰的预测模型。首先, 从大信号阻塞干扰的机理出发, 推导得到带外双频电磁干扰下导航接收机卫星跟踪丢失的预测模型。其次, 开展单源电磁干扰的效应试验, 得到不同卫星的电磁敏感阈值曲线, 并对除主敏感频带外其他敏感频带的产生机理进行分析。最后, 开展了双频电磁干扰的效应试验, 通过试验数据验证了该模型的预测误差在±2 dB以内, 为无人装备在带外电磁干扰预测方面提供了有效方法。     

频率步进连续波雷达双频电磁辐射假目标特征分析

在装备复杂电磁环境适应性评估的需求下，为掌握双频电磁辐射对雷达的假目标干扰规律，以频率步进连续波雷达为研究对象，基于理论分析与效应试验，分析了雷达在单频电磁辐射、双频电磁辐射干扰下产生的假目标的波形特征以及出现位置规律。结果表明，单频电磁辐射可使受试雷达产生单个“山丘”状假目标，其出现位置随机；双频电磁辐射在不发生互调干扰的情形下，可使受试雷达产生两个“山丘”状假目标，两者位置随机，但距离差与双频干扰信号的频差有关；二阶互调干扰信号可使受试雷达产生单个“尖峰”状假目标，其位置与互调频差有关。     

三维柱坐标系下近场-远场转换及其验证

在三维扩展圆柱坐标系下推导了麦克斯韦方程在完全匹配层吸收边界条件下的时域有限差分表达式(PML FDTD),并用Mur边界条件对PML有关参数的设置进行了修正。利用线性插值法和等效原理完成了柱坐标系下的近场 远场转换,从而把PML拓展到三维柱坐标系。提出了利用等效激励源法、等距离线法及方向图法等对算法进行验证的方法,这些验证方法也同样适用于其它坐标系及边界条件下的FDTD方法验证。最后利用FDTD方法计算分析了同轴电缆的孔缝电磁辐射效应。     

卫星导航接收机三阶互调阻塞效应分析

为掌握卫星导航接收机电磁辐射效应规律,以某型导航接收机为试验对象,采用全电平辐照法对其进行单频连续波和带外双频电磁辐射三阶互调阻塞效应试验,通过试验验证了三阶互调阻塞效应模型的准确性。结果表明,受试导航接收机对工作频率频偏-4～18 MHz范围内的单频电磁辐射较为敏感,抗负频偏电磁干扰的能力远大于抗正频偏电磁干扰的能力;带外双频三阶互调敏感场强显著低于相同频点的单频阻塞干扰场强,最大差值可达46 dB;负频偏端三阶互调阻塞干扰因子峰值与正频偏端峰值之比高达20余倍,敏感频偏范围宽1倍以上。     

电磁辐射发射现场测试中基于空域对消的背景电磁干扰抑制方法

在进行电磁兼容现场测试时,从环境电磁信号中准确地提取出待测设备的电磁辐射信号是迫切需要解决的难点问题之一。基于空域对消的原理,本文使用新型的时域测量和接收体制,嵌入时域信号处理方法,在缺失环境电磁干扰源的数量和方位分布等先验信息的情况下,依然能够等效地创造出一个暗室环境,滤除测量现场的环境电磁干扰并获得待测设备的真实辐射特性。仿真和测试结果表明,该方法不仅能够抑制窄带和宽带稳态干扰,而且对瞬态干扰也有很好的抑制效果,此外多径干扰也能够得到有效抑制,为电磁兼容现场测试带来较好的可操作性和便利性。     

反射面表面与馈源误差对天线方向图的影响

针对反射面天线误差信息对电性能影响的问题,提出了包含馈源相位中心和反射面表面的误差信息对反射面天线远场方向图影响的数学模型。该模型根据馈源相位中心误差和反射面表面误差引起天线口径面场分布的改变,利用口径场积分方法得到反射面天线辐射场的变化。然后,用所建立的模型对8 m口径的抛物面天线进行了数值计算,将天线在实际工况下的反射面表面误差与馈源相位中心误差一同引入模型中,分析了反射面天线误差信息对增益和副瓣电平影响,得到了相关数据和曲线,可为反射面天线的误差分析提供参考。     

基于阵列信号处理的新型虚拟暗室测试方法

在复杂电磁环境中,如何对电子设备产生的电磁辐射进行准确测量一直是亟待解决的典型工程问题。提出了一种具有环境干扰抑制效果的外场辐射发射测试新方法,不同于传统的基于自适应噪声抵消方式的虚拟暗室测试方法,其采用空间谱估计和自适应宽带波束形成等阵列信号处理方式以实现对环境干扰的空域滤除。计算机仿真以及试验结果证明,所提方法在保证受试设备辐射特性无失真的情况下,能同时有效滤除被测信号中混迭的同频、宽带等不同体制的环境干扰,弥补了虚拟暗室测试技术的不足,提高了外场电磁辐射测量的速度和精度。     

偏置反射面天线的机电耦合建模与分析

随着偏置反射面天线向高频段、低副瓣以及轻重量的方向发展,对其结构设计和制造工艺提出了更高的要求,因此,需要研究偏置反射面天线的机电耦合问题,找出影响天线电性能的主要结构因素,从而有效降低对结构设计与加工精度的要求,进而降低成本。应用口径场法,考虑反射面表面误差和馈源误差等结构因素,建立了偏置反射面天线的机电耦合模型。通过对太阳辐射下某2.6m星载偏置反射面天线的机电耦合分析结果与电磁分析软件FEKO的仿真结果进行对比,证明了所提方法的准确性和有效性。     

高功率微波弹对GNSS接收机毁伤效果分析

针对高功率微波（high-power microwave,HPM）武器易对全球卫星导航系统（global navigation satellite system,GNSS）接收机造成毁伤的问题,以高功率微波弹为对象,分析了不同弹体起爆姿态下的攻击范围与效果。在电磁仿真软件CST-MWS（CST microwave studio）中建立GNSS接收机辐照模型,设计了圆极化贴片天线为接收载体,以单脉冲正弦信号调制的平面波模拟高功率微波弹起爆后的辐射场效应。在电磁能量前门耦合的基础上,基于场—路联合仿真方法给出了一种仿真模型,将天线端口感应电压注入电路仿真软件ADS中设计的PIN限幅器,完整模拟了HPM由场到路的耦合过程。仿真给出了以微波源峰值功率为变量的敏感器件毁伤评价曲线,结果表明,GNSS接收机射频前端电路中的低噪声放大器是HPM武器的主要攻击对象,以ERA-2+型低噪放为例,脉冲峰值功率在27~310 kV的微波源均可造成其晶体管烧毁。同时,HPM也容易引发限幅器在一定功率范围内产生尖峰泄漏现象,其尖峰泄露对电路可能产生的损伤值得重视。研究结论可为下一步开展卫星导航接收机针对性电磁防护设计提供依据与技术指标。