基于横电磁波小室的IC辐射发射测试方法研究

集成电路(IC)的发展呈现出小型化和集成化的趋势,使得IC电磁辐射越来越强,准确测试出IC电磁辐射对于集成电路电磁兼容设计有重要意义。横电磁波(TEM)小室法是目前最常用的IC辐射测试方法,它使用方形测试板,测试四个角度(0°, 90°, 270°, 360°)的IC辐射值,然而IC电磁辐射具有角度效应,仅用四个角度无法准确测试出IC最大电磁辐射水平。文中基于TEM小室全波仿真模型,使用单根微带线,验证了角度对于IC辐射的影响。设计了基于STM32芯片的圆形测试板和方形测试板,利用TEM小室测试了不同角度、不同模式下的STM32芯片电磁辐射,测量结果证实了不同模式下圆形测试板的测试结果都要大于方形测试板,最大偏差达到16 d Bm,因此圆形测试板更能准确测出芯片的最大电磁辐射水平。     

基于虚拟仪器和GIS的电磁辐射监测系统

电磁辐射对人体的损害日益显著,为了对电磁辐射进行准确直观地监测,设计了一种基于虚拟仪器和GIS的电磁辐射监测系统。由具有GPIB接口的频谱仪和USB接口的GPS接收模块及PC机构成系统硬件,利用Labwindows／CVI编写监测软件,对接收的监测数据进行处理并结合组件化GIS控件MapX将电磁辐射数据直观地标注在电子地图上。通过实验,系统达到了较好的应用效果。     

某型电台的HEMP辐照效应试验及电磁损伤评估方法研究

为检验电台类装备在高空核爆电磁脉冲（high-altitude electromagnetic pulse, HEMP）环境下的生存能力,降低系统电磁脉冲易损性评估中的不确定度,设计了系统级HEMP辐照试验方案及易损性试验评估流程,建立了基于故障树模型的电台电磁损伤评估算法.以欧讯SG-7200型超短波电台的电磁易损性评估为例,应用电磁损伤评估算法开展威胁级辐照试验.试验结果表明：电台在50 kV/m的辐照试验中发生跳频现象,通信故障;在故障树模型中,根据多次试验数据得到该型电台在50 kV/m的威胁级辐照试验中系统失效概率为78.83%.     

外加电场和磁场对太赫兹辐射产生的影响

通过对半导体太赫兹发射极在有和没有外加电场和磁场作用下发射光谱的测量。说明了外加电场和磁场对太赫兹电磁辐射的产生具有增强作用。采用反射式发射极在飞秒激光作用下辐射太赫兹脉冲的装置，同时利用电光取样方法探测太赫兹电场，得到了这些发射极的时域发射光谱，并通过快速傅里叶变换(FFT)得到了相应的频域光谱。实验表明，太赫兹时域发射光谱和频谱在外加电场、磁场作用下都有增强，但是所发射的频率成分和带宽都没有改变。借助于经典电磁理论的定性分析，认为太赫兹发射光谱在外加电场、磁场作用下的增强起源于半导体中载流子的加速运动受外加电场和磁场的影响。     

某型无人机连续波电磁辐照效应研究

为了研究无人机在战场电磁环境下的安全性及可靠性,对无人机壳体的屏蔽效能进行了仿真计算,并在开阔场环境下建立连续波电磁辐照系统,利用连续波电磁辐照系统对无人机整机和通信链路核心部件收发组合进行辐照效应实验。仿真结果表明,在10MHz ~1GHz 连续波作用下,无人机壳体的屏蔽效能较低,为10dB 左右;实验结果表明,在某些频点或频段,无人机会出现通信链路中断的现象,表现为失锁状态,即无人机不能与地面控制站进行有效的数据传输,且不同的辐射场极化方向导致出现失锁现象的电场阈值不同。分析表明,电磁能量进入无人机机体内部产生干扰的主要耦合途径为无人机天线和无人机壳体的透射。     

Radiation from charged moving periodic fiber

Radiation from charged moving periodic fiber is investigated. The analysis shows that the source is represented by summation of time-and-space harmonics, which in turn can arouse electromagnetic radiation under rather loose conditions. The amplitude of radiation is proportional to the speed and frequency shift depends on the speed and the period of the fiber. The explored physical effect can form the foundation of macroscopic motion detection and speed measurement and have significance in interdisciplinary fields.     

基于深度学习的大规模电磁信号识别

近年来,很多高质量的数据集支撑了深度学习在计算机视觉、语音和自然语言处理领域的快速发展.但在电磁信号识别领域仍缺乏高质量的数据集,为促进深度学习在电磁信号识别中的应用,本文基于广播式自动相关监视(ADS-B)建立了一个大规模的真实电磁信号数据集.首先设计了一个自动数据收集和标注系统,在开放和真实的场景中自动捕获ADS-...     

高功率微波及核电磁脉冲的防护问题

本文扼要地介绍了两种应引起广泛注意的人为高频电磁干扰源——高功率微波(HPM)及核电磁脉冲(NEMP),讨论了它们产生的机制、主要特性、对电子电力系统的效应以及防护的原则.这是目前国外积极发展地区性强大破坏力武器的趋向,因此必须引起严重注意,了解其特性,加以防范.但对于大面积范围的高频、高功率电磁干扰的防护非常复杂,涉及的面很广,是电磁干扰防护和电磁兼容研究的新课题,本文对此进行了初步的探讨.     

基于TMS320F28335的继电器参数采集系统设计

设计了一种基于新型浮点DSP-TMS320F28335的微型继电器测试系统,该系统通过内部A/D及外部采样电路对继电器线圈电流、触电电压和驱动电源电压的值进行实时采样,得到能反映继电器特性参数的数据。并通过这些数据进行分析处理,最后显示在液晶屏上,并且使用DSP的串口将数据传到PC端。该系统体积小便于携带,功耗低、测试精度高,具有良好的判断电磁继电器性能。     

基于随路时钟恢复的多源数据光纤传输系统

针对数据互联网络中多源高速并行数据实时传输的问题,提出了一种基于随路时钟恢复的多源数据光纤传输系统,详细介绍了其工作原理和设计思想.系统将现场可编程逻辑门阵列(FPGA)内部高速收发器与专用数字锁相环相结合,给出了随路时钟恢复与数据流量控制的具体实现过程.相比于现有的各类高速并行数据传输解决方案,该系统具备可软件定义的数据接入能力,也能支持更加灵活的随路时钟动态范围.同时,通过设计精简合理的帧结构,推导数据位宽与随路时钟之间的约束关系,有效提高了系统传输带宽.测试结果表明,该系统工作稳定可靠,实时传输效果好,时钟恢复精度可达100 fs,扩展了串并转换与并串转换技术的应用领域.     

电磁环境监测仪处理控制模块的VHDL设计

电磁污染目前已越来越多的影响到人们的日常生活。介绍了一种基于VHDL的电磁环境监测仪处理控制模块的设计方法,并采用FPGA(XC4LX15芯片) DSP(TMS320C6713芯片)的硬件平台来实现,具有速度快、精度高、功耗低等优点,能够达到信号的"实时"处理要求。通过对设计结果的系统仿真波形分析,验证了该模块设计的正确性。     

基于复合左右手传输线的2.45 GHz微带天线设计

基于复合左右手传输线基本原理, 提出了电磁带隙结构的双负媒质微带天线设计方法, 并制作了2.45 GHz的微带天线.该微带天线由2个单元的电磁带隙组成, 此电磁带隙结构经过优化采用非均匀结构, 可通过调整贴片尺寸和金属过孔半径来改变电磁带隙结构单元等效电路的并联部分电容和电感, 进而调节天线的谐振频率.设计并制作的微带天线其贴片整体尺寸为53.2 mm×19.8 mm, 在2.45 GHz的回波损耗为-32.6 dB, 方向图近似为8字形方向图, 最大增益为0.72 dB.仿真和测试的回波损耗、方向图符合得很好, 从而验证了这种设计方法的有效性.     

32路高速图像合成技术研究

探讨了高速图像采集系统中高速采样缓存的重要性和实现途径,阐述了基于框架式结构的32通道图像数据采集系统中的高速缓存的设计与电路结构,给出了采用FPGA实现通道复用和采集数据预处理,并结合计算机数据采集和显示技术完成对多路图像的显示方案.     

一种与缓冲区紧耦合的环形循环滑动窗口的数据流抽取算法

 许多应用领域产生数据流的流量不断增大,需要挖掘系统提供更有效的数据流抽取策略来应对数据处理能力与流速之间的矛盾.本文构造了基于环形缓冲区循环的逻辑滑动窗口(环形循环滑动窗口),将环形缓冲区和环形循环滑动窗口紧耦合,提出了基于环形循环滑动窗口的数据流抽取算法.实验表明这是适合数据流流动和方便数据流挖掘的数据流抽取模型,能够提升数据流抽取速度和保证数据流的挖掘持续正常实施.     

电激励准分子激光系统的电磁辐射和抑制

为了抑制电激励准分子激光系统产生的强电磁干扰,采用电磁辐射理论分析了准分子激光器电磁辐射机理,确定了激光器辐射干扰源主要来源于激光器的主放电回路、出光口和氢闸流管;采用近场探头分别对各关键部位不同距离电磁辐射进行了测试;结合测试结果与电磁屏蔽原理对激光器电磁辐射进行了屏蔽设计和屏蔽效能测试,针对准分子激光系统,提出了抑制电磁干扰的几种措施。结果表明,设计的屏蔽盒的屏蔽效能达到40dB;引入电磁干扰抑制措施后,准分子激光系统能稳定可靠工作。该研究满足了工程实际要求。     

一种基于GRNN模型的5G基站电磁辐射预测方法

为更好地表征5G基站电磁辐射水平,本文针对电磁辐射预测方法进行研究,提出了 一种基于广义回归神经网络(GRNN)模型的基站电磁辐射环境表征方法,对基站周围的理论最大辐射点接地平面处的瞬时宽带电场强度进行预测。在给定天线发射功率、5G基站与其理论最大辐射点的距离和数据传输时间的情况下,利用80%的数据作为训练集,20%的数据作为测试集,所得平均绝对百分比误差(MAPE)为0.087 1,运行时间为3~5 min,表现出较好的预测精确度和较快的运行速度。与其他模型进行对比,预测精确度和求解效率大幅提高,且随着基站周围区域面积增大,优势愈发明显,具有很好的场景适用性。     

低频/甚低频电磁脉冲测量系统研究

为了准确地测量电磁脉冲（electromagnetic pulse,EMP）的波形,开展低频/甚低频（low-frequency/very low-frequency,LF/VLF）EMP的形成和传播机理研究,识别不同EMP的特征,并以此为依据来识别、确认雷电及核爆炸等现象,提出了一种高分辨率的EMP原始波形测量系统方案,同时针对LF/VLF这一较低的频段提出了一套有效的系统标校方法,实现了对EMP的连续、准确测量和快速有效判别,并能通过网络实时上传数据.系统采用正交环磁场天线和平板电容电场天线实现信号的接收,设计了低噪声高保真的信道调理电路和高速数据采集电路来实现信号的采集,利用高精度的授时模块为EMP信号标记时间戳,最后结合多点监测波形实现EMP定位估计.实测结果表明:该系统能够给出高分辨率、高精度的LF/VLF EMP波形;利用该系统组网可以实现远距离EMP源的定位,定位精度与目前近距离的定位手段相当.通过长期的运行,验证了该系统具有高可靠、低失真、判别准确、实时性强等特点.     

通信电台电磁辐射2阶互调低频阻塞效应与作用机理

为揭示通信电台复杂电磁环境效应机理,该文采用全电平辐照法实验研究了某型超短波数字通信电台的单频和带外双频电磁辐射阻塞效应,确定了其单频电磁辐射效应规律和敏感带宽,实验数据表明受试电台对带外双频3阶互调阻塞较单频电磁辐射阻塞干扰敏感9～23 dB。实验过程中发现了一种既不能用双频非互调迭加机理解释、也不能用3阶交互调机理解释的双频电磁辐射敏感现象。     

高空核爆环境下飞行控制系统的防护方法

针对高空核爆引起的强电磁辐射使空间飞行器控制系统发生瞬时和持续的功能降级以及失效的问题,分析了强电磁辐射对空间飞行器飞行控制系统的潜在威胁和损伤效应,提出了强电磁脉冲辐射和强射线辐射环境下飞行控制系统的一些防护概念和方法。这些方法应用于飞行控制系统抗辐射加固设计,可显著提高空间飞行器抗强电磁辐射损伤能力。     

一种高效高速采集存储系统设计

针对宽带接收和小型化的应用,设计并实现了一种新的高效、高速采集存储系统。采用了大带宽大动态采样技术,提出了有损、无损、智能采样数据压缩技术和多维数据管理技术。工程试验结果表明,该系统能有效解决采集存储系统中的高速率采样、高效率存储和高效数据管理等问题,具有一定的参考价值。