超宽谱对无线电引信的作用效应实验研究

为了检测某型无线电引信的抗电磁脉冲能力并确定其能量耦合机理,利用超宽谱高功率微波(UWS-HPM)发生器,实验研究了该型引信的电磁脉冲辐照效应。实验表明:电点火头本身以及勤务处理状态下的无线电引信在超宽谱高功率微波辐照下是安全的;超宽谱高功率微波场强峰峰值达到106 kV/m时,解除引信保险可使实验引信的电点火头全部引爆。电点火头被引爆的能量耦合机理是:超宽谱高功率微波辐照能量耦合进入引信执行级电路,使其晶闸管误导通。     

典型米波无线电引信电磁脉冲辐照效应

为客观评价某型米波无线电引信的抗电磁脉冲(EMP)干扰能力,构建了引信电磁脉冲辐照效应试验系统,开展了超宽带电磁脉冲(UWBEMP)、核电磁脉冲(NEMP)、雷电电磁脉冲(LEMP)辐照效应试验,分析了受试引信的效应规律和失效机理。试验结果表明:在电磁脉冲辐照条件下,受试引信最敏感受试姿态为引信装定孔正对天线,弹体方向与电场方向平行;主要能量耦合通道为弹体;一定参数的UWBEMP和NEMP可以造成引信意外发火,而LEMP不能造成引信发火;重复频率越高,电磁脉冲对引信的干扰能力越强,同为70 kV/m的UWBEMP辐照场强,单次、10 Hz重频、20 Hz重频和50 Hz重频触发条件下引信的发火率分别约为20%、60%、80%、100%;晶闸管(SCR)为电磁脉冲作用下引信执行电路的敏感器件;受试引信的失效机理为:辐射能量通过弹体耦合到执行电路电源端,耦合电压瞬态变化率超过了晶闸管断态电压临界上升率而使晶闸管导通,进而导致引信意外发火。     

用于辐照效应实验的带微处理器电路的故障测试系统

研制了一个用于对带微处理器电路进行辐照效应实验的故障测试系统，它既能自动检测出电磁脉冲（EMP）对电路的干扰。也能检测出EMP对电路的硬损伤。文中分别给出了干扰级和损伤级效应结果的测试方法。并用高功率微波脉冲对系统中的受试电路单元进行辐照效应实验，结果表明本系统能够完成各项检测功能。这为研究带微处理器电路的电磁防护措施提供了有力工具。     

多自由度全自动引信辐照实验台的研制与性能测试

为解决引信辐照实验中姿态模拟难题,利用光纤控制、机械传动、屏蔽设计等方法,研制了一种多自由度全自动引信辐照实验台。整体设计了实验台实现方案,具体分析了相关模块的设计原理与实现方法,并对实验台的性能进行了测试。结果表明:实验台能够实现引信0~360°范围的角度调整,调整精度为1°,距离调整精度为1 cm;连续波辐照时场强误差小于6 V/m,强电磁脉冲辐照时场强误差小于2.6 kV/m。测试结果证明,该实验台可实现引信多自由度全自动姿态控制与调整,并完全适用于连续波和强电磁脉冲等辐照实验环境。     

机载天线电磁脉冲耦合特性及其防护试验研究

为了进行机载天线电磁脉冲耦合特性及其防护试验研究,以超短波天线为研究对象,试验研究机载天线的电磁脉冲耦合特性,并针对耦合特性设计出电磁脉冲防护电路,最后对防护电路的电路性能及防护效果进行试验研究。试验结果表明:天线轴向与电场极化方向相同时,超短波天线的电磁脉冲耦合电压最高,能量最大,对机载天线的干扰最为严重;设计出的电磁脉冲防护电路的电路性能满足设计要求;天线端口接入防护电路后,能有效地降低天线耦合的电压和能量,增加屏蔽层的防护,电路防护效果更佳。     

电磁脉冲对数字电路的辐照效应研究

为研究电磁脉冲对数字电路的辐照耦合规律,介绍了雷电电磁脉冲的模拟装置并以某装备上信息处理的串行数据分配电路为试验研究对象,研究了电磁脉冲辐射场对数字电路的辐照效应,通过改变场的强度、极性、被试器件的类型等试验条件,探讨了电磁脉冲对数字电路的耦合规律。试验结果表明:影响电磁脉冲对电路的辐照耦合的因素有场的强度、接收天线形状、器件电路的内部结构与阻抗特性、设备或系统在电磁场中的方向、以及线上的信号(即高或低电平信号)等。     

网络通信端口的电磁脉冲防护研究

电磁脉冲能通过天线、线缆、孔洞缝隙等途径,耦合非常高的能量进入电子设备,造成严重威胁。文中针对以太网数据通信端口的电磁脉冲防护问题,在介绍了传输线理论的基础上使用软件分别对平行双导线和双绞线进行了电磁仿真,设计了电磁脉冲防护模块,并通过实验验证了其良好的电磁脉冲防护性能。     

超宽带对典型调频引信安全性的影响

针对实际应用中某型调频引信意外发火的问题,构建了引信超宽带(ultra-wide band,UWB)辐照效应试验系统,开展了辐照效应试验,分析了UWB对该型引信安全性能的影响,并确定了引信的失效机理。理论分析和试验结果表明:UWB会造成受试引信意外发火;重复频率越高,UWB对受试引信的干扰能力越强。同为100 k V/m的辐照场强,单次、10 Hz重频、20 Hz重频和50 Hz重频触发条件下引信发火率分别约为20%、30%、50%、80%。受试引信失效机理为:UWB辐射能量直接作用在引信天线和圆柱屏蔽腔体上,引起公共地电位波动,瞬变电压通过公共地电位传导至执行电路电源端,电源端瞬变电压上升率超过了晶闸管临界电压上升率,导致晶闸管意外导通,从而使引信发火。     

连续波Doppler引信扫频波辐照效应

为研究扫频波对连续波Doppler引信的效应规律及作用机理,开展了典型引信扫频波辐照效应试验,结合现有文献研究结论,提出了普适的扫频波辐照下连续波Doppler引信效应规律及作用机理。试验结果表明:扫频波辐照下引信会意外发火,引信临界干扰电场强度与扫频频段有关;扫频步长、频点驻留时间与引信是否意外发火密切相关,受试引信意外发火时要求扫频步长≥7 k Hz,频点驻留时间≤483 ms;扫频参数不会影响受试引信临界干扰电场强度。扫频波辐照下连续波Doppler引信意外发火原因为:扫频波频率变化导致引信自差机振荡状态发生跳变,引起高频电路输出电压波动,从而推动执行级误动作。     

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。     

基于横电磁波天线的高空核电磁脉冲辐射波模拟器设计

为解决传统核电磁脉冲模拟器存在测试空间受限的问题,提出了基于横电磁波（TEM）喇叭天线的高空核电磁脉冲辐射波模拟器设计方案。通过数值仿真验证了TEM喇叭天线的辐射场波形,指出TEM喇叭天线在应用于辐射式电磁脉冲模拟器时存在低频辐射能力差的问题;通过比较TEM喇叭天线对3种典型核电磁脉冲的辐射能力,发现辐射场的上升沿部分主要取决于激励源的上升前沿陡度,辐射场的脉冲宽度与激励脉冲的宽度有关,可以通过展宽激励源脉冲宽度的方法来补偿TEM天线低频辐射能力差的问题;通过实验验证了利用TEM喇叭天线研制电磁脉冲辐射波模拟器的可行性,但仍需要阻性加载或展宽激励脉冲等方法对TEM喇叭天线的低频辐射性能进行改善。     

一种用于振动筛的逆变电源设计

给出了一种基于IGBT的振动筛逆变电源设计。主要分析主、控电路,给出硬件设计及各元件参数。建立双环控制系统数学模型,并利用MATALAB仿真,输出逆变电流波形。实验表明,该逆变电源设计合理,大大提高振动筛的效率。     

航空交流发电机电压调节器整流形式的研究

分析对比了半波整流和电阻-二极管(R-D)串联整流两种适用于交流发电机调压器电压检测的整流电路形式.深入研究发现,后者用于飞机交流电源(115VAC)系统时,虽具有诸多优点,但同时也容易造成检测电路锯齿波频率的不稳定和后续脉宽调制波占空比的混乱现象.因此,在电路结构变动很小的前提下,提出了一种改进的整流电路形式.经分析、仿真和实验结果表明,该电路可获得稳定频率的锯齿波,且具有宽阔的锯齿波纹波幅值调整范围.此外,该电路还继承了R-D串联整流电路的所有优点,在飞机交流电压调节系统中有着重要的应用价值.     

Moving forward in retrodirective antenna arrays

Antenna arrays are individual radiating elements combined so that they function and perform like a single large antenna. Besides high radiating beam directionality, antenna arrays offer the capability to scan the main beam and control sidelobe radiation electronically. Retrodirective antenna arrays, as the name suggests, have a special feature. When receiving a signal from an unspecified direction, the array can automatically transmit a signal response to that same direction without any previous knowledge of the source direction. This function is performed automatically without the use of phase-shifters or digital circuitry. Compared to other array antennas that rely on digital signal processing (DSP) for beam direction control, this approach is much simpler and potentially faster because digital calculation is not needed. The automatic beam control nature of retrodirective arrays is well suited for RFID (radio frequency identification) and microwave tracking beacon applications. The article discusses the basic functionality as well as the ongoing research efforts and developments in retrodirective array architectures. Self-phasing attributes of different arrays are presented, as well as their applicability in practical communication systems.     

链式STATCOM高压阀的周期触发和熄灭试验

提出的链式静止同步补偿器(STATCOM)阀周期触发和熄灭试验方法对于装置的工程化具有重要意义，既检验了阀的基本性能，又可以发现工程设计中的缺陷。结合上海西郊变电站±50 Mvar链式STATCOM科技示范工程，根据PACAD仿真结果分析了阀在吸收无功和发出无功2种工况下的电压、电流应力。在此基础上，提出了阀周期触发和熄灭试验的试验方法及其试验电路，详细分析了电路的基本工作原理，建立了相应的数学模型，并利用PSCAD仿真软件加以验证。最后给出了试验结果，验证了试验方法的正确性。     

高压点火电源的Pspice仿真技术

高压点火电源是直列式引信爆炸箔起爆系统(EFIs)的关键部分.传统设计主要依赖于经验的积累和大量重复试验,如果利用计算机辅助分析则可大大提高其设计水平.这里基于Pspice仿真平台建立了高压点火电源的计算机仿真模型,解决了高压变压器、逻辑控制模块等关键部分的建模问题,并对其充电特性进行了计算机仿真分析.通过实验监测了实...     

基于时域延拓零相移数字滤波器的改进算法

文章采用零相位滤波器中的时域延拓方法对解决信号边界失真问题进行研究,提出将原信号边界点到其两侧与其时间间隔相同点的斜率相等的方法,使延拓后信号的波形在原边界点处保持平滑,避免使用传统算法延拓时在边界点处引入突变的缺点,并进行波形仿真验证.用经过该算法改进的零相移数字滤波器对相控阵探地雷达正演回波数据进行处理,并与用传统算法改进滤波器处理的结果相比,表明前者能更好地消除边界失真,具有节省内存开销,加快运算速度等优势,为后续处理提供重要参数.     

一种适用于HVDC带双无源谐波注入的串联型36脉波整流器

为了提升海上风电并网HVDC系统中的串联型二极管多脉波整流器的谐波抑制能力,提出一种基于直流回路双无源注入电路的串联型36脉波整流器。该整流器采用两个辅助无源注入电路,通过电流调制后产生电压注入谐波,最终可将交流侧输入相电压由12阶梯波倍增至36阶梯波。分析了双无源注入电路工作原理及特性。在此基础上,推导了整流器交流侧输入电压表达式。并以电压谐波畸变率最小为目标,设计了注入变压器的匝比参数。最后结合工程应用,讨论了辅助无源电路中二极管开路故障时系统的容错能力。理论分析及仿真结果表明,所提出的整流器具有谐波抑制能力强、结构简单、可靠性高和鲁棒性强等优点,更适用于高电压大功率场合。     

求解门级时序电路稳定状态的仿真方法

详细分析求解电路稳定状态方法的优缺点,提出用仿真软件实现稳定状态的方法,深入研究电路输入端值之间的关系.使用EDA工具软件,仿真正常电路的波形,发现如果按照规则定义有效设置输入端值的比例关系,可很快得到完全或者不完全稳定状态.仿真结果表明此方法可实现正常电路的稳定状态,是一种加速实现时序电路故障测试生成的有效方法.