某型车载电台强电磁脉冲环境效应仿真和试验

为检验某型车载通信超短波电台在高空核电磁脉冲环境下的生存能力,对该型电台建立全尺寸模型,进行了电磁脉冲耦合仿真分析,对比了该电台鞭状天线的前门耦合以及各互连线缆的后门场线耦合电流量级,得到前门耦合大于后门耦合的结论.结合仿真结果,对电台的强电磁脉冲环境适应性试验方法进行了设计,并采用威胁级辐照方法,采用垂直极化的电磁脉...     

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%.     

通信电台连续波电磁辐照试验研究

为掌握通信电台在连续波辐照下的带内干扰规律, 揭示通信电台连续波带内干扰作用机理, 以某型超短波通信电台为受试对象, 通过搭建试验平台, 利用辐照法对其进行干扰效应试验研究, 进而确定在不同参数指标作用下通信电台的受干扰规律.研究结果表明:该超短波电台的带内敏感频率范围为30kHz; 在相同的功率模式下, 电台工作于高频状态下更容易受到干扰; 提高电台工作信号的功率能有效提高通信电台的抗干扰能力.     

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。     

通讯车多天线隔离度仿真

为研究通讯车上多天线系统之间的电磁特性,采用CST时域有限积分法和高频弹跳射线法组合仿真,分析了短波电台天线、散射天线、北斗天线等多种天线系统之间的电磁耦合特性,得到预布局情况下,车载天线系统间的电磁耦合情况。仿真结果对通讯车的电磁兼容性能提升有一定的参考价值。     

基于XFDTD的箱变开孔金属外壳雷电电磁脉冲防护

为研究户外配电设备对雷电电磁脉冲(LEMP)的防护能力,利用基于时域有限差分法(XFDTD)的全波三维电磁场模拟仿真软件对近场LEMP与户外箱变金属开孔外壳的耦合情况进行仿真模拟,得到3种正面具有不同形状散热孔阵的箱变在距回击点30 m处,其内部距开孔位置5 cm,50 cm和100 cm处的耦合电场强度与电磁功率密度。研究表明,能量主要集中在低频段(2 MHz以下)的LEMP与正面有散热孔阵的变电站腔体发生耦合时,耦合进内部的电磁能量主要集中在开孔附近;对于相同排列方式的孔阵,腔内耦合电磁能量按照长方形、正方形和圆形顺序依次减小,具有圆形孔阵的变电站电磁屏蔽效能最佳;腔体内远离开孔处的电磁危害要小于开孔位置附近,耦合电磁能量可能会严重干扰变电站的正常工作,但不会损坏其内部电子元件。     

基于定向耦合装置的宽频带差模电流注入试验技术

本文对一种新型的宽频带差模电流注入试验技术进行了研究.以设备端口的响应电压相等作为等效依据,建立了差模电流注入与辐照响应的分析模型和强场条件下注入电压源外推模型,确定了差模电流注入与强场辐照等效应满足的条件.研究了工程上差模电流注入的实现技术,确定了辅助试验设备的功能、结构设计方案,推导了注入电压与辐照场强之间的等效对应关系,提出了基于定向耦合装置的宽频带差模电流注入试验新方法.通过对典型射频前端系统进行辐照与注入试验研究,验证了该试验方法的有效性.     

某通信电台带内连续阻塞干扰环境适应性评估研究

为建立通信装备在多源连续波辐射下辐射效应的预测模型并提出评估方法,研究通信装备带内阻塞干扰,以我军现役某型超短波电台为试验对象,根据高频电子线路推导了评估模型,搭建了干扰效应试验平台,并对评估模型进行实验验证.实验结果证明:通信电台在多源连续波辐照下,是否发生阻塞干扰与等效场强和峰值场强敏感指数有关;可以通过对比数个敏感指数与1的大小关系,对通信电台多源连续波辐照效应进行预测.     

注入法等效替代电磁辐照法试验技术研究

针对目前实验室条件下高强度辐射场无法构建,单一辐照法难以有效开展系统级电磁辐射敏感度及安全裕度试验的问题,对互联系统注入法等效替代电磁辐照法的试验技术进行了研究.以设备端口的响应电压相等作为等效依据,推导了注入电压与辐照场强之间的等效对应关系,确定了强场条件下注入电压源线性外推应满足的条件,提出了基于耦合模块的等效注入试验新方法.在理论分析的基础上,以典型非线性互联系统为受试对象,分别开展了单频连续波辐照与注入试验研究,结果表明：辐照场强和等效注入电压源之间为线性变化关系,替代高场强辐照试验的等效注入电压源可以采用低场强下的对应关系线性外推得到,试验结果验证了注入等效替代辐照试验方法的有效性.     

设备级线缆强电磁辐照敏感度仿真分析

针对近年来复杂电磁环境中强电磁脉冲攻击,研究得出设备级强电磁辐照敏感度仿真分析方法。该方法采用3D电磁场仿真及2D电路仿真相结合的手段,通过建立几何模型、定义材料参数、添加负载及激励源、放置监测探头等步骤,最终仿真得出设备外壳内部及线缆上耦合电流的时域、频域特性。由仿真结果可知,设备内部及线缆上耦合的电压、电流在极短时间内即可达到具有破坏性的峰值,且其同时具备较宽的频谱,从而可对多种电子设备造成毁伤。因此,当电子设备处在复杂电磁环境强电磁脉冲攻击下,必须采取一定的强电磁保护措施。本仿真方法也可适用其他通用电子设备强电磁辐照敏感度仿真分析。     

V/UHF传播计算模型仿真研究

V/UHF频段在陆地和航空通信中已得到了广泛的应用.文章利用Matlab仿真平台,对自由空间中,平面大地视距路径与非视距路径上的传播损耗计算模型进行了仿真,分析得出了传播损耗与传播距离、通信频率等的关系:针对地空通信,对接收场强进行了仿真,分析得出了接收场强随发射功率、波长,通信距离、飞机高度和地面天线高度的变化关系.较为全面地仿真分析了V/UHF在陆地和地空通信中的传播特性,研究结果对V/UHF在陆地和地空通信中的应用具有一定的参考价值.     

超短波电台信道模型的仿真研究

无线信道的特性直接关系到为实现优质可靠地超短波电台通信必须采用的技术措施,因此分析研究无线信道模型对于超短波电台通信有着重要的意义。针对平坦开阔地形的超短波无线信道进行了研究,介绍了无线信道的特性以及多径衰落的信道模型和统计特征,描述了超短波无线信道模型的组成框架,结合应用实际进行了信道仿真与性能分析,得到信道模型的时域和频域特性,仿真结果表明该模型满足应用需求,可以应用于超短波电台的算法设计仿真。     

螺旋天线的小型化设计

介绍了一种小型化的UHF波段对讲机天线的设计方法。在设计过程中,采用ANSOFT公司的电磁仿真软件—HFSS对天线进行了理论求解和仿真计算,并通过理论与实验的方法来研究其性能。实验表明,测试结果与仿真结果吻合较好,并且此天线具有尺寸小、增益高、带宽宽(9.5%)、一致性好、成本低等的特点,可以投入批量生产。     

GSM移动终端对UHF RFID读取效果的影响

近年来,UHF RFID技术的发展与应用及EPCG2电子标签的发展给人们生产生活带来了方便。但是由于GSM的频段与UHF RFID频段很接近．因此探讨移动通信对UHF RFID读取效果的影响显得日益重要。文章介绍了我国UHF RFID与GSM频段的划分、电子标签的接收功率与反射功率、测试模型、测试结果的分析,为两者相距很近工作时所面临的干扰提出了合理的对策与建议。     

非屏蔽多芯线缆耦合通道大电流注入等效试验方法

从非屏蔽多芯线缆单一线对大电流注入等效替代辐照模型出发,提出了单一线对的大电流注入严格等效辐照的试验方法.以非屏蔽四芯线为试验对象,探索了非屏蔽多芯线缆终端响应规律,发现各线对并不能同时严格等效.在此基础上,提出了非屏蔽线缆耦合通道加严等效的试验方法,并进行了试验验证.试验结果证明,提出的大电流加严等效注入的方法是可以...     

有限空间内电磁波衰减特性的研究

选定目前被视为地下通信最适频段的超高频(UHF)频段为主要研究对象。通过研究其在矩形隧道中的衰减情况,得到其在有限空间中传播的一般规律。理论上对已有模型进行推导和分析,并通过软件仿真验证部分模型的正确性。依据这些模型,绘出相关的衰减曲线,得出一些衰减因素与频率、粗糙率、倾斜度等因子的关系。     

舰船超短波通信侦察系统侦察效能评估

文中通过对三种传播预测模型的产生背景及适用条件的对比分析,结合Matlab仿真结果与实测数据的比较,选择Longley—Rice模型为海上超短波通信传输损耗模型,根据传输损耗模型计算接收点场强,并计算出接收点所需最小接收场强,依据时间概率模型判定舰船超短波通信侦察系统的有效侦察距离,根据有效侦察距离对舰船超短波通信侦察系统侦察效能进行评估。     

调频无线电引信扫频波辐照效应研究

为研究调频无线电引信抗电磁干扰性能,开展了调频引信扫频波辐照实验,获得了引信工作状态下的电磁辐照效应规律、能量耦合通道及失效机理。实验表明,当弹体轴线平行于辐射场传播方向时,引信误动作的辐照能量最小;随着扫频频段与引信工作频段偏移量增大,引信误动作所需扫频能量增大。对引信进行改装并做对比实验,发现引信天线是干扰的主要耦合途径。干扰能量通过天线耦合到引信高频电路,引信的工作状态发生改变,从而使引信误动作。     

超高频射频识别近场系统互耦效应中频率偏移研究

在超高频射频识别(UHF RFID)系统近场(NF)密集标签应用中,由于微带标签天线的结构特点,传统线圈间互阻抗表达式在预估系统频率偏移等互耦效应问题方面误差较大,精确性不够。首先,基于变压器模型,从无线电能传输的角度推导了近场密集标签间的互阻抗表达式。然后,结合近场电感耦合型标签,通过建立电磁仿真模型间接获取有关电气参数值。最后,验证推导公式并从影响双标签间互阻抗的环境因素角度去研究UHF RFID近场频率偏移问题。测试结果表明,当标签间距小于30 mm时,推导的互阻抗表达式应用于频率偏移计算误差范围为1.6～7.3 MHz。研究结果为基于标签间互阻抗预估UHF RFID近场标签间的互耦效应问题提供了参考依据。

     

用于射频识别标签天线测试的可调匹配网络

设计了一款用于超高频射频识别标签天线阻抗测试的匹配网络,通过调节该匹配网络的电感值,在860～960 MHz范围内可以实现不同的标签天线与矢量网络分析仪同轴测试端口之间的阻抗匹配,从而解决不能直接使用矢网对标签天线参数进行测试的问题.借助该匹配网络,使用矢网对两款具有不同阻抗值的标签天线进行测试,测试、仿真结果与根据理论设计的半波长天线谐振所得的结果比较一致,验证了该匹配网络的可行性.