EMP作用下的电缆耦合及屏蔽效能试验分析

介绍了三同轴法、线注入法、功率吸收钳法、混波室法等电缆屏蔽效能测试方法.进行了电磁脉冲作用下的同轴电缆和裸线耦合试验,探讨了该环境下同轴电缆屏蔽效能的测试方法.试验分析表明,电缆耦合后的波形为衰减振荡波,振荡周期正比于电缆的电长度,频谱与照射场的频谱不一致,裸线的耦合输出衰减较快.根据试验数据,采用峰值场强法计算的电缆屏蔽效能与峰值电压法的结果吻合,所以可采用峰值场强法对电缆进行电磁脉冲的屏蔽效能测试.电磁脉冲作用下的同轴电缆屏蔽效能较相当频段连续波作用下的略低.     

新型柔软抗核电磁脉冲电缆的研制

随着国防武器现代化的需要,在高科技武器中军用电子装备的抗电磁干扰能力是检验装备可靠性水平的重要指标。为了满足现代高科技武器对电缆更高的抗核电磁脉冲性能的要求和更广的适用范围,研制了新型柔软抗核电磁脉冲电缆,该电缆结构简单、柔软性好、重量轻,抗核电磁脉冲性能更高,有效提高了武器系统性能和可靠性。     

电缆的脉冲屏蔽系数

近年来,人们越来越关心由于雷电和核电磁脉冲等时域信号源引起的干扰和防护问题。这些电磁脉冲进入仪表和设备的主要途径是经由连接设备的电缆。本文研究了脉冲信号通过电缆馈入的机制,然后,提出了脉冲屏蔽系数的概念,推导了理想脉冲屏蔽系数的计算公式,最后,通过同轴电缆的例,说明如何评价电缆的脉冲屏蔽效果。     

基于波形重建的开缝小腔体电磁脉冲屏蔽效能仿真分析

随着高功率电磁脉冲源的大量应用,电子设备的电磁脉冲防护成为电磁兼容领域的重要研究内容。为评估屏蔽体的电磁脉冲屏蔽效能,在分析波形重建方法的基础上,提出了开缝腔体屏蔽效能的最小相位法传递函数重构及波形恢复流程图,通过仿真计算和实验获得小腔体的频域屏蔽效能及其传递函数,对腔体内的方波电磁脉冲进行重建,分析了开缝小腔体对方波电磁脉冲的屏蔽效果。利用实测数据进行仿真计算结果表明:基于最小相位法的波形重建方法能够计算出电磁脉冲透过孔缝后的时域波形,计算得到的2种开缝屏蔽体的峰值屏蔽效能与屏蔽效能频域实测谱的低频屏蔽效能一致;利用该方法还能进行任意波形脉冲激励下的屏蔽体屏蔽效能计算,具有计算简单、预测效果好的优点。     

金属屏蔽盒强瞬态电场屏蔽效能实验

基于实验室的强电磁脉冲(EMP)模拟器、强瞬态三维电场测量系统和弱瞬态电场测量系统,本文对带孔金属屏蔽盒强电磁脉冲屏蔽特性进行了系统的研究,提出应用时域电场强度最大值评估金属屏蔽盒的强瞬态电场屏蔽效能.基于快速傅里叶变换(FFT)本文还对带孔金属盒的强瞬态电场频域屏蔽效能进行了分析.     

多芯电缆屏蔽效能的仿真计算与测试

本文首先论述了由多导体传输线理论对多芯电缆屏蔽效能进行仿真计算,根据多芯电缆和同轴电缆的区别与联系,对各种电缆屏蔽效能的测试方法进行分析比较,提出了一种改进的测试多芯屏蔽电缆的转移阻抗,进而求出其屏蔽效能的注入线测试方法,并且比较了仿真计算结果和测试结果,达到很好的一致性。     

Time Domain Testing Methods of Material＇s Shielding Effectiveness of Electromagnetic Pulse Using Flange Coaxial

为了快速准确地评价材料对电磁脉冲的屏蔽效能,搭建了采用法兰同轴法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试系统,测量了有无屏蔽材料时不同幅值和脉宽的方波脉冲通过同轴装置后的时域波形参数,计算了材料的频域屏蔽效能,所得结果与频域测试方法一致。通过与数值计算结果的对比,分析了透射方波脉冲的上升沿过冲振荡,提出了同轴装置改进的建议。使用能量比值计算了不同幅值与脉宽方波脉冲激励下的时域屏蔽效能,其结果具有很好的一致性与重复性。试验表明,采用法兰同轴法的屏蔽效能时域测试方法适用范围广且具有较好的重复性,能够提供比频域测试方法更多的细节信息。     

采用法兰同轴法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试方法

为了快速准确地评价材料对电磁脉冲的屏蔽效能,搭建了采用法兰同轴法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试系统,测量了有无屏蔽材料时不同幅值和脉宽的方波脉冲通过同轴装置后的时域波形参数,计算了材料的频域屏蔽效能,所得结果与频域测试方法一致。通过与数值计算结果的对比,分析了透射方波脉冲的上升沿过冲振荡,提出了同轴装置改进的建议。使用能量比值计算了不同幅值与脉宽方波脉冲激励下的时域屏蔽效能,其结果具有很好的一致性与重复性。试验表明,采用法兰同轴法的屏蔽效能时域测试方法适用范围广且具有较好的重复性,能够提供比频域测试方法更多的细节信息。     

电缆屏蔽效能自动测试系统

本文重点介绍作者自主开发的电缆屏蔽效能自动测试系统,包括硬件原理和软件原理.本文首先介绍屏蔽的基本概念和电缆屏蔽的重要性,然后介绍吸收钳法测量电缆屏蔽效能的方法,同时讲述开发通用性软件的基本思路和方法.     

典型船用变频电缆电磁屏蔽效能试验方法研究及验证分析

随着船舶综合电力系统的广泛应用,船舶综合电力系统功能的复杂性带来了严重的电磁兼容问题,其中传输大功率的变频电缆对其邻近的仪表、控制系统等产生的辐射干扰尤为明显。对不同的电缆电磁屏蔽效能试验方法进行了研究及对比分析,采用短路-短路三同轴法对6种不同屏蔽结构的典型船用变频电缆样品的电磁屏蔽效能进行了试验。结果表明,在电缆的材料和规格基本相同的情况下,不同的屏蔽结构对船用变频电缆的屏蔽性能会产生较大的影响。     

高次模传输线法分析有孔双层屏蔽腔体屏蔽效能

采用考虑了腔内高次模的传输线方法分析了有孔屏蔽腔体的屏蔽效能,与时域有限差分法(FDTD)结果的比较证明了它的有效性。把该方法扩展到双层屏蔽腔内电场的屏蔽系数的计算,它与单层屏蔽腔内屏蔽系数的比较表明:采用双层屏蔽使得腔体的屏蔽效能大为提高。进一步把单个孔缝推广为具有一定隔距、相同形状且轴对称分布的孔缝阵列,结果表明:在单层屏蔽腔体中,保持孔缝总面积不变时,随着孔阵中孔缝数量的递增,单层屏蔽腔体的屏蔽效能逐步的提高;把屏蔽腔体的单层孔阵改进为双层孔阵后,腔体的屏蔽效能随孔缝数量递增时的提高幅度,整体上比单层孔阵时的提高幅度要大。因此,把单层屏蔽改进为双层屏蔽,或者保持孔缝总面积不变时增加孔缝数量都可以有效地提高屏蔽效能。     

屏蔽层对电缆寄生参数的影响分析

电缆作为连接各种电子设备必不可少的元件,是电磁兼容设计的重点问题之一,大部分电磁干扰敏感问题、电磁干扰发射问题、信号串扰问题都是电缆产生的。针对电缆是否应用屏蔽层的电磁干扰问题进行对比分析,通过运用Q3D软件对电缆的寄生参数进行提取并得到其场分布图,建立电缆的等效电路模型,使用6500B阻抗分析仪对于屏蔽电缆和非屏蔽电缆的寄生参数进行测量验证,分析了屏蔽电缆的接地原因。研究结果表明:屏蔽电缆的寄生参数有所增加,但是其对辐射干扰有明显的抑制作用。     

超声局放测量在电缆分支箱局放检测中应用

局部放电(简称局放)试验是验证交联聚乙烯绝缘电力电缆(简称交联电缆)及电缆附件质量的重要环节。脉冲电流法一直是目前实验室内进行局放检测的主要方法,该方法在技术上已经较为成熟,且由于实验室内屏蔽效果好,背景干扰低,因此对电缆或电缆附件进行出厂试验之一局放检测效果较好,但是对于运行的电缆或电缆附件进行局放检测,或对已经发现存在局放的电缆回路中进行局放定位,往往需要复杂的波形分析或数学计算。通过利用超声局放测量仪器,对运行前和运行中10 kV交联电缆和电缆分支箱等电缆附件分别进行了局放测量,方法简单易行,取得了较好的效果。     

单层金属板屏蔽小室电磁屏蔽效能的有限元法计算

微电子设备的电磁干扰防护普遍采用屏蔽技术，针对屏蔽工程施工和屏蔽材料的选择，文章提出了利用有限元法，计算单层金属板屏蔽小室的电磁屏蔽效能，并对以铝、铜、铁为屏蔽材料的金属板，屏蔽小室100MHz以下频率电磁屏蔽效能进行了数值计算。结果表明金属板屏蔽小室电磁屏蔽效能主要决定于屏蔽材料的电导率，电导率越高，电磁屏蔽效能越高，薄金属板的屏蔽效能很高。     

高速列车屏蔽线转移阻抗与屏蔽效能研究

针对高速动车组屏蔽线缆受电磁干扰问题,在单层屏蔽转移阻抗解析法模型的基础上,考虑双层屏蔽对屏蔽层直流阻抗和小孔电感的影响,提出用于计算高速动车组屏蔽线缆转移阻抗的双层屏蔽解析法优化模型。同时结合传输线与屏蔽效能理论,推导屏蔽效能与转移阻抗的定量关系,以及芯线受到传导干扰后的理论数学模型。最后,以某动车组屏蔽线缆为研究对象进行建模仿真,分析线缆受扰情况,对比CST仿真值与计算值,验证了本文所提优化模型的正确性。优化模型在各频段的计算误差均值低于10%,验证了优化模型的有效性。揭示了高速动车组屏蔽线缆的受扰机理。     

Effective electromagnetic shielding

Electromagnetic pollution has been categorized as a new form of pollution. The ability to reflect electromagnetic energy can be defined as shielding effectiveness. This shielding effectiveness depends on the frequency of the electromagnetic wave and the electromagnetic properties of the shielding material. This article presents a comparison of shielding effectiveness of double-square and ring patches reflecting at 900 and 1,800 MHz.     

地下管线对通信电缆的屏蔽效应计算方法

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下管线对通信电缆的电磁屏蔽模型,以管线节点电流代替管线单元电流进行插值,改进了传统电磁屏蔽效应计算方法,在此基础上,进行了地下管线对地下通信电缆的电磁屏蔽系数计算,探讨了屏蔽保护的规律,计算结果表明,管线粗细和端接阻抗将明显影响屏蔽保护效果。