某专用EFP的结构设计和数值模拟

EFP侵彻非均匀介质,相比聚能射流具有很多优点。本文在对比研究聚能射流和EFP形成及作用过程的基础上,结合实际对EFP装药进行整体结构设计。基于此结构,利用LS-DYNA程序对EFP成型过程及其速度、能量进行三维数值模拟,然后采用一种工程算法进行理论解析,两者对比检验设计结果的合理性。结论对于EFP装药的结构设计和工程应用具有一定的参考价值。     

IEC 61000-4-2存在问题分析

IEC 61000-4-2规定了静电放电抗扰度试验方法,在实际测试中发现该标准存在两个主要问题,使用不同模拟器对同一产品测试会得到不一致的测试结果,而放电次数偏少使得该标准对数字电路测试的测试结果重复性较差.建议详细规定模拟器放电电流波形参数并增加放电次数.     

ESD模拟器的应用研究

将ESD模拟器用金属网罩屏蔽,可减小模拟器内部继电器开关的电磁干扰.但屏蔽前后电流产生场变化不大,屏蔽后的辐射场场峰值仅稍低于未屏蔽的场.用该模拟器进行单片机系统的ESD抗扰度实验,发现屏蔽前后,同故障现象出现的最小放电电压值相差几千伏,即模拟器内部继电器开关产生的辐射场对实验结果有影响.这说明IEC标准仅仅规定ESD放电电流的波形是不够的,应对放电场做出相应规定.     

FFT谱最小熵解卷积滤波抑制放电信号中的周期性窄带干扰EI北大核心CSCD

提出了一种基于放电信号FFT谱最小熵解卷积滤波抑制周期性窄带干扰的方法。其原理为将频域上的干扰分量视作有用信号,放电信号视作噪声,利用最小熵解卷积滤波滤除放电信号成分、提取出干扰成分,再在原实测信号频谱中对干扰进行抑制,最后IFFT重构出放电信号。仿真和实验结果均表明该方法能够准确抑制掉窄带干扰,与传统的FFT能量比法相比,不涉及到能量窗的选择,可直接利用经典阈值准则提取出干扰成分,过程十分简便。该方法为现场测试中放电辐射信号周期性窄带干扰抑制提供了一种快捷的新方法。     

低气压电晕放电电流特性理论与试验研究

为了解低气压环境下的电晕放电电流特性,对放电电流进行理论研究和仿真计算,并建立了由气压泵、气压计、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的低气压电晕放电模拟试验系统。利用针-板电极结构模型,进行了低气压环境下的针-板电晕放电试验,并结合气体放电理论,从微观粒子运动方面对试验结果进行分析。研究结果表明:随着气压的降低,放电电流脉冲上升沿时间和电流脉冲重复频率逐渐增大,但下降沿和脉冲持续时间基本不变。     

雷电电磁脉冲对双绞线耦合的仿真研究

为得到雷电电磁脉冲对双绞线的耦合规律,基于软件CST仿真研究了双绞线长度、电场极化方向、终端负载对线缆终端响应电压的影响。结果表明,随着线缆长度的增加,双绞线受测端负载感应电压波形脉宽会增大,但感应电压幅值变化规律受辐射场波形频谱分布的影响;线缆受测端负载感应电压幅值随着线缆与电场方向的夹角的增大而变小,当电场与线缆垂直时,感应电压为0;随着终端负载阻值的增加,双绞线受测端负载感应电压也逐步增大,且增大趋势减缓。     

基于位置替代法的无线电引信混响室敏感度测试方法

针对引信敏感度分步测试方法工作量大、测试时间长等问题,提出了基于位置替代法的无线电引信混响室敏感度测试方法。利用混响室统计均匀的特性,将场强测试设备与受试设备同时置于混响室内进行测试,用测试位置平均场强替代引信受试位置场强,从而得到引信敏感度阈值。试验结果表明:各测试频点在不同采样点处测量值的平均值与均匀场测试结果相关性最好,相关系数可达95%,最小值与均匀场测试结果误差最小,其相对误差在3 d B范围内。与分步测试方法相比,该测试方法避免了试验中对受试设备的移动,减小了工作量,具有更好的实用性。     

基于虚拟仪器技术和神经网络的电晕辐射场监测系统设计

为了实现电晕放电辐射信号的自动化监测与识别,以PXIe-5185数字化仪为主要硬件,采用虚拟仪器技术和神经网络算法研制了电晕放电辐射信号监测与识别系统。该系统模仿示波器设计操控界面,具有信号采集、数据处理、频域分析、数据存储、报告生成等功能。系统综合采用触发电平限制、数字滤波和神经网络识别3种于信号处理,可有效降低数据存储压力。试验结果表明,BP神经网络可有效识别与区分电晕放电和火花放电,在改变电极、增加电晕放电样本复杂性的情况下,对电晕放电的识别率仍然可达87%。监测系统为进一步研究电晕放电信号的特性奠定了基础,其信号处理流程可推广应用于其他脉冲信号监测领域。     

高空低气压电晕放电特性模拟试验研究

电晕放电对飞行器的运行安全造成严重威胁。为了解高空低气压环境下电晕放电特性,建立了由真空泵、真空计、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的高空低气压电晕放电模拟试验系统。采用针–板电极结构模型进行了低气压环境下电晕放电模拟试验,并结合气体放电理论,从微观粒子运动角度对试验结果进行理论分析。结果表明:在5~30 k Pa范围内,随着气压的降低,起晕电压近似呈线性降低,Trichel脉冲幅值、上升沿时间以及重复频率逐渐增大,但脉冲持续时间基本不变,约为600 ns。该研究结论可为研究飞行器的电晕放电特性提供参考。     

地球同步轨道环境下外露介质深层带电仿真分析

空间高能带电粒子可导致航天器外露介质深层带电,从而对航天器的可靠运行带来潜在威胁。为了考察介质起电规律和最终评估深层带电危害,基于电荷守恒定律,建立了介质深层带电的数学模型,并通过数值求解,实现了对外露介质深层带电的时域3维仿真分析。该模型综合考虑了介质电导率受辐射剂量率、强电场和温度的影响。对典型的天线支撑介质结构进行仿真,结果表明:地球同步轨道环境下外露介质面临着严重的深层带电与介质击穿放电威胁,环境温度是影响外露介质内带电的关键因素。天线支撑结构的局部数10 MV/m以上强电场和10 KV以上高电压,很可能成为航天器表面放电或关键部位功能失常的诱导因素。