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。     

强电磁脉冲对雷达接收机的天线耦合分析

针对强电磁脉冲可以通过天线、线缆及孔缝耦合方式进入雷达系统并造成威胁的问题,对强电磁脉冲经由"前门"耦合进入雷达系统的干扰机制进行了分析,给出了电磁脉冲对雷达天线的能量耦合公式,设计了雷达接收系统,并就强电磁脉冲对雷达接收机的干扰影响进行ADS仿真分析,最后提出了相应的抗电磁脉冲的防护措施.     

线缆孔洞对车辆电子设备屏蔽效能分析

强电磁脉冲通过线缆孔洞耦合进入电子设备屏蔽腔, 对作用范围内的电子产品会造成巨大的破坏效应。针对这一问题, 采用传输线法分析各种线缆孔洞对电子设备腔体屏蔽效能的影响, 并首次将其应用于某类型车辆中, 为车辆内部电子系统的防护提供了理论参考。实验结果表明, 在车辆不规则的腔体电磁脉冲情况未知的条件下, 采用矩形屏蔽腔体圆形线缆孔洞可提高车辆电子设备的屏蔽效能。     

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.     

一种适用性广的线缆电磁脉冲效应计算方法

为获得能用于多种电磁脉冲作用下长线缆电磁脉冲效应计算的方法,基于Agrawal和Vance模型,该文推导了适用性较广的场线耦合效应计算方法。利用编写的Matlab程序,计算了长度参数改变条件下的线缆HEMP(核电磁脉冲)效应。计算显示,短线缆效应计算结果与FDTD法结果是一致的,这证明了推导算式的正确性;推导的算式能有效用于长线缆效应计算。由计算过程可知,所获方法也能用于小线径及不同种类电磁脉冲作用下的线缆电磁脉冲效应计算。     

架空多导体传输线缆的电磁脉冲响应计算

地面电子设备之间的多根互连平行线缆受高空核爆电磁脉冲(HEM P)作用,会产生瞬态电磁效应。为研究这个问题,该文建立了考虑有耗地面影响等因素的多导体传输线模型,给出了一种类似“状态转移矩阵”表达的方程解的形式,并以相模变换的方法推导了解的具体表达式。该模型可以同时考虑空间电磁脉冲场在线缆上感应的瞬态电压和电流。仿真计算结果表明,对于平行放置的多根线缆而言,接地平行线缆对临近平行线缆有一定程度的屏蔽作用,可供防护设计时参考。     

基于BLT方程的外场照射下线缆终端耦合响应分析

为求解外场照射下线缆终端耦合响应和分析终端耦合响应的影响因素,基于BLT矩阵方程建立了三导体传输线的场线耦合模型,并通过GTEM小室内的场线耦合试验验证了所建模型的有效性.利用所建立耦合模型进行场照射下线缆终端耦合影响因素分析,结果表明:线缆在电短状态时,终端耦合电压随着线缆长度的增加而增大;线缆在电长状态时,线缆长度变化并不影响线缆终端耦合电压;线缆间距增大时,线缆终端耦合电压明显增加;外场入射角度增加时,线缆终端耦合电压单调减小;线缆终端耦合电压随外场极化角度的增加而单调增加;终端负载阻抗大小对高频耦合影响较大,对低频耦合影响较小.     

北斗接收机强电磁脉冲前门耦合仿真研究

针对北斗接收机易受高功率微波干扰问题,采用圆极化贴片天线为辐照对象,基于CST(computer simulation technology)微波工作室和ADS(advanced design system)2种软件的联合仿真方法,将天线辐照产生的感应电动势注入接收机射频前端电路,并设置节点监测电路参数。仿真实验分析了窄带和超宽带高功率微波对导航接收机辐照的前门耦合过程,结果表明,超宽带电磁脉冲可以引起北斗接收机二级低噪声放大器晶体管烧毁,窄带电磁脉冲会造成前端限幅二极管击穿,造成导航系统无法工作。研究确定了接收机电路的易损部件,为北斗导航接收机的电磁防护设计提供了依据,研究方法也可为其他电磁脉冲前门耦合效应仿真实验提供参考。     

低频线缆BCI等效替代强场连续波电磁辐射理论研究

由于互联系统信号传输的基础是双线,以低频线缆耦合通道中比较典型的平行双线为研究对象,针对互联系统单端为非线性受试设备的电磁辐射敏感度作了理论研究.讨论了典型互联系统辐射与注入的等效以及在高场强下的外推条件,推导了辐照条件下互联线缆平行双线端口的感应电压,通过引入电流注入探头典型的π型电路模型,进而对单端为非线性受试设备的互联系统单端共模注入方法(BCI)注入与辐照的响应作了计算,进行了BCI等效替代强场连续波电磁辐射的实验验证,并分析了辐照时有无大电流注入探头对辐射与注入等效的影响.     

光阴极注入器补偿线圈用脉冲电流的研究

发射度补偿线圈是光阴极注入器中获得低发射度高品质束流的重要设备.由于通过的直流电流功率较大会致使线圈温度过高,必须使用水冷系统对其进行冷却,因此导致装置体积过大.考虑到电子枪产生的电子束团脉冲宽度一般为ps量级,重复频率为10Hz,针对补偿线圈提出了使用脉冲电流替代直流电流的设想,并对其温升进行了理论计算.结果表明:通过合理设计,使用脉冲电流,补偿线圈可以省掉水冷系统,从而能降低成本,实现实验装置的小型化.     

基于CST的电磁脉冲效应分析仿真实验研究

为减小复杂多变的电磁环境对车辆的影响,利用三维电磁场仿真软件CST(Computer Simulation Technology)在车辆发动机舱建立线缆模型,研究不同因素对车辆电磁耦合效应的影响。通过仿真得到线缆长度、线缆距车底高度、线缆相对距离、线缆终端电阻、导体半径、绝缘层厚度等参数变化下,线缆感应电压和感应电流的峰值绘制关系曲线。这些结论可以为车辆线束设计提供理论指导,并为电磁防护设计中对于线缆导体半径选择、线缆相对距离、离地高度、线缆长度等提供依据。     

一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法

电磁脉冲通过窄缝的耦合计算是电磁兼容研究中的一个重要问题,现有算法存在着一些局限或不足.为得到一种能够反映窄缝实际耦合特点的算法,研究了Wang的窄缝算法中的不足,并基于其提出了一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法,即假设窄缝所在网格上的电磁总场在面向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离增加而增强的,而在背向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离的增加而减弱的.用该算法对ESD电流注入细导线产生的电磁场与窄缝的耦合进行了计算.计算结果表明了该算法的正确性.     

超宽谱电磁脉冲脉宽变化对无线电引信的影响

为了得出超宽谱电磁脉冲脉宽对无线电引信的影响与作用机理,选择某型集成电路米波无线电近炸引信,给出了研究所需的试验设备和试验方法,通过变换超宽谱脉宽对无线电引信进行辐照,得出了脉宽变化对无线电引信的影响,并确定了被试无线电引信在不同脉宽下的发火阈值.最终得出超宽谱电磁脉冲与无线电引信的作用主要是通过"后门"的方式耦合进入的.超宽谱电磁脉冲脉宽的变化对引信有很大的影响,超宽谱脉宽越窄,对引信的影响越大.     

带有孔缝结构壳体的电磁脉冲屏蔽性能研究

孔缝结构是电磁脉冲进入壳体内部的主要途径之一。本文以带有不同形状孔缝的壳体结构为研究对象,通过试验方法,对壳体内部电场和磁场脉冲的幅值-时间参数进行了测量,并分析了不同形状孔缝结构对壳体电磁脉冲屏蔽性能的影响,可为金属壳体的电磁脉冲防护设计提供参考。     

基于触发回路的Marx装置同步性能优化

Marx装置中气体开关的可靠击穿是同步的关键,必须对其触发回路进行研究,使开关能在极短时间内依次连续击穿。利用ATP-EMTP软件进行触发回路的仿真研究,得到模拟实际触发开关中的触发脉冲。通过研究分析触发电缆的长度、波阻抗以及触发电阻对触发脉冲的影响,并结合气体开关的电压建立时间以及触发脉冲波形的要求,给出了Marx装置触发回路合理的参数选择;并仿真产生了符合要求的触发脉冲波形,保证气体开关的可靠击穿与装置的同步性能。     

雷电电磁脉冲的辐射耦合效应及其防护

本文介绍了雷电电磁脉冲辐射耦合效应的危害,并给出了对雷电电磁脉冲辐射耦合效应危害的防护措施。     

电磁脉冲传导干扰对开关触发系统的影响

为了研究电磁脉冲(EMP)传导干扰对开关触发系统可靠性的影响,以氢闸流管栅极触发电路为研究对象,建立了共地耦合干扰模型,进行了栅极共地耦合电磁干扰研究和重复频率EMP环境下的实验。结果表明,重复频率电磁脉冲传导干扰对触发系统产生影响,重复频率EMP数量增多与间隔减小均使误触发的可能性增大,对比理论分析与实验结果,认为该现象是由重复频率电磁脉冲传导干扰的累积效应和高频分量增强导致交互作用耦合增强引起的。     

民用飞机全机闪电间接效应试验方法浅析

民用飞机的闪电防护设计与验证已成为飞机适航取证的一个重要组成部分，该文介绍了一种基于低电平注入的全机闪电间接效应试验方法，通过测量机上关键/重要电子/电气系统互连线缆上的感应瞬态电平，与机载设备瞬态设计电平相比较，以验证飞机闪电间接效应防护的充分性和有效性，从而支持飞机适航取证。     

2.5MV快沿电磁脉冲模拟器脉冲源故障状态模拟分析

利用电路模拟软件与实测波形,建立了2.5MV快沿电磁脉冲(EMP)模拟脉冲源等效电路模型.通过在电路模型中模拟绝缘薄弱环节,如Marx输出端、中储电容、中储开关与峰化电容间支撑绝缘子、峰化电容等位置,设置等效滑闪电路的方法,对模拟器脉冲源可能出现的绝缘故障进行了模拟分析.将模拟器调试阶段出现的故障波形与模拟结果进行比对,二者符合良好.试验结果证明,根据模拟故障波形并结合试验中出现的巨大声响、电源跳闸等物理现象及后续输出电压降低等情况,可以实现模拟器滑闪故障的准确定位,从而保证故障的及时发现与快速排除,提高装置运行可靠性.     

电磁脉冲与短波天线耦合特性的研究

近年来,随着社会的不断进步和发展,我国对电磁脉冲与短波天线耦合特性的研究进入了白热化阶段,且在整个研究的过程当中,研究人员还借助"电磁学矩量法",对短波天线中存在着的一些问题进行了详细的探究,并根据探究的结果,得出了许多具有较高可行性的解决办法,以提高电磁脉冲与短波天线的耦合性。因此,该文将针对电磁脉冲与短波天线,对其的耦合特性进行深入的分析和探究。