过电离层核爆电磁脉冲信号模拟源的实现

设计一种数字式核爆电磁脉冲信号源模拟装置。大气层核爆电磁脉冲纵向传输经过电离层后的信号属于瞬态脉冲信号,频率范围为30 MHz～300 MHz,因为电离层对电磁脉冲信号的色散特性,脉冲信号高频部分出现的时刻早于低频部分出现的时刻。基于DSP+DDS数字电路实现了30 MHz～300 MHz频率色散瞬态脉冲信号的输出,其输出频率的最小控制周期为4 ns,幅值可调、波形规则、可靠性高、调试方便,实验证明模拟信号反映了大气层核爆电磁脉冲信号过电离层后的主要特征。     

核电磁脉冲信号向卫星轨道传播数值计算

采用射线追踪法对核电磁脉冲(NEMP)信号穿过电离层后传播到卫星轨道的波形进行了数值计算.由于电离层的色散与时延作用,NEMP波形转变成-个震荡的波包.计算结果表明,在卫星轨道上,核电磁脉冲信号是可以监测到的.     

电离层对核电磁脉冲传播特性影响的分析

引入傅立叶变换,对高空核爆激励的瞬态电磁脉冲信号通过电离层向同步卫星轨道传播后的波形进行了分析。由于电离层的色散特性,使原来的瞬态电磁场不同频率的成分相互分离,频率高的相速度快,频率低的相速度慢,使到达卫星轨道的波形成为一衰减振荡,且波形持续时间拉大。考虑电离层的衰减,对20～lOOkm爆高的核电磁脉冲传播至卫星轨道后的电场仍是可以监测到的。     

核电磁脉冲信号沿地-电离层波导传播数值计算

针对核爆电磁脉冲沿地面传播问题,引入快速傅立叶变换及其逆变换,采用"波跳"理论,对低频/甚低频(LF/VLF)频段电磁信号沿地面-电离层进行了数值计算。计算结果表明,随传播距离增大,地波衰减速度比天波快,天波与地波之间的时间延迟减小。     

核爆电磁脉冲信号的时变谱特征分析

核爆电磁脉冲波在由近区向远区传播过程中，由于受大地－电离层波导的作用，会发生频谱漂移和色散现象，从而使远区探测到的电磁信号表现出明显的时变谱特征，根据产生该现象的物理机理，引入时频分析工具，对实际数据进行处理和分析，获得了较好的效果。     

基于光纤信号传输的核电磁脉冲场探测仪的设计与实现

介绍了基于光纤信号传输的核电磁脉冲场探测仪的原理、设计研制及达到的技术性能指标。采用快速傅里叶变换技术,对核电磁脉冲信号进行频谱截断分析,确定核电磁脉冲测量所需的最小带宽,在此基础上设计了激光器电路、探测器电路。核电磁脉冲场探测仪的研制对核电磁脉冲场的防护技术研究提供了器材保障,对提高我国电子信息设备核电磁脉冲场的防护研究水平具有重要意义。     

快沿电磁脉冲模拟器传输线宽高比对脉冲上升沿影响研究

采用基于矩量法电磁仿真软件FEKO,对快沿电磁脉冲模拟器内部场波形进行数值计算,研究模拟器传输线的宽高比对电磁脉冲上升沿的的影响.对计算结果进行一元线性回归分析,并对回归方程进行显著性检验,结果表明:模拟器内部电磁脉冲场的上升沿与模拟器宽高比存在着密切的正相关关系,即内部脉冲场的上升时间随传输线宽高比的增大而延长.     

电磁脉冲辐射场试验中的光纤传输测量系统

辐射波电磁脉冲模拟器是进行大型电子系统电磁脉冲效应试验研究的重要设备。针对辐射波电磁脉冲模拟器试验的特点及其对测量系统的要求,介绍了基于光纤传输的电磁脉冲测量系统的构成,测量系统的分类及测量系统的标定方法。并对电磁脉冲测量系统的不确定度评定方法进行了讨论。通过辐射场试验,给出了测量系统的应用实例及对测量结果的分析。     

火工品的内电磁脉冲效应研究

介绍了核爆炸条件下γ射线作用于系统并在系统腔体内所产生的内电磁脉冲特性,研究了火工品的内电磁脉冲作用机制,利用电磁耦合理论建立了火工品在系统腔体内的电磁感应电路模型及相应的电磁感应电压及电流计算方法,分析了火工品的电磁脉冲效应的影响因素.     

地面放射性异常引起电离层扰动的计算研究

地面的放射性主要来源于空间辐射、地壳放射性元素衰变和人工核活动等,地面放射性可引起地表电场的变化,地表电场变化的区域和强度达到一定的条件后可引起电离层的扰动。基于LAIC电场机制假设,本文从地面放射性引起空气电离开始推导地表大气电导率变化、地面垂直电场至电离层底部传导过程,根据临界电场理论计算地面大气垂直电场、大气附加电流密度以及电离层准静态电场的电势分布,最后通过格林函数法求解得到电离层中水平电场的分布。建立了基于地面放射性活度的地表大气电导率公式,改进了地表异常电场传播到电离层的计算过程,给出了电离层电场扰动的计算公式。利用氡和地面电场仪的实例观测数据对地面放射性异常引起的电离层扰动的计算过程进行了验证,理论计算得到的地面电场和电离层扰动的结果与实际测量结果基本一致。     

80C196KC单片机电磁脉冲效应模拟实验研究

用电流注入模拟电磁脉冲耦合电流的方法对Intel 80C196KC单片机的电磁脉冲效应进行了研究,介绍了试验系统和方法,给出了单片机输入端口、输出端口、电源端口等端口的工作状态电磁脉冲(EMP)干扰效应、工作状态损伤效应和不加电状态损伤效应的试验数据和初步结论.     

宽频带电磁脉冲电场传感器的研制与测试

用单极天线感应外界电场信号设计电光转换电路,信号通过光进行传输,最后通过光电转换,用示波器观察电磁脉冲时域电信号波形.通过时域、频域实验验证,整个系统符合目前核电磁脉冲国际标准的时域和频域要求,有较好信噪比,对相关的电磁脉冲环境研究和电磁兼容研究有重要意义.     

天线几何形状对核电磁脉冲传感特性的影响

用于探测电磁脉冲的天线的几何形状和几何尺寸随使用目的和使用环境的不同而各异,但通常用于核爆电磁脉冲测量的天线的形状,归纳起来有三种:平行板天线、鞭状天线和环状天线。 天线几何形状的确定,最佳几何尺寸的选择,也随使用目的和环境要求而变。虽然,在一定的使用目的和环境条件下,设计具有良好性能的探测器材的影响因素是多方面的,但作为接收电磁脉冲的传感器的天线形状和尺寸的最佳选择是其中重要因素之一。     

电磁脉冲电场探头校准装置及不确定度评定

研制了一种核爆电磁脉冲电场探头校准标准装置,该标准装置利用TEM小室产生标准电场,可完成核爆电磁脉冲电场传感器频域及时域校准工作,为核爆电磁脉冲电场传感器的研制及性能考核提供了技术途径。文章还对频域及时域校准方法的不确定度进行了评定。     

电磁脉冲传感器的时域和频域标定方法及其等效性

主要研究电磁脉冲传感器的场标定问题,建立了由TEM小室、标准场强计及其他附属设备组成的电磁脉冲传感器标准场标定系统,阐述了幅频响应、时域脉冲响应、线性度、动态范围等参数的标定方法。传感器测量系统的传输函数可以通过时域类冲激响应和由频域幅值响应重建最小相位这两种方法得到,据此研究了时域标定和频域标定的等效性,以及通过反卷积去除仪器和标定小室影响的方法。阐述的内容可以应用于电磁脉冲传感器的严格标定、由测试失真波形恢复原始波形等方面。     

高速弹丸测速仪的研制

在等离子体物理实验中,注入弹丸的大小和速度对等离子体电子温度、密度扰动等均有影响,测量弹丸的速度有助于研究弹丸注入等离子体的深度、弹丸的消融及其对等离子体的作用。8     

HL-1M装置波加热和加料等离子体的辐射损失特性

等离子体中的杂质将对等离子体的能量平衡产生很大的影响,杂质的增多将增加辐射损失功率,降低等离子体温度,使得等离子体约束性能变差。由于等离子体辐射损失功率与等离子体中的杂质密度有一定的关系,我们测量到等离子体辐射损失功率和辐射功率密度分布就可以得到等离子体中有关杂质的信息。     

电磁脉冲传感器γ射线干扰阈值实验研究

基于光纤传输的强电磁脉冲传感器具有良好的抗电磁干扰性能.核爆炸以及核爆炸模拟装置激励的电磁脉冲是γ射线与空气分子作用散射的康普顿电子激励的,γ射线能穿透屏蔽壳体进入传感器内部,作用在集成电路上会产生干扰、闭锁或毁伤等效应,影响传感器的性能指标.介绍了在强光I号加速器上开展强电磁脉冲传感器γ辐照效应实验方法.实验结果表明该传感器的γ剂量率干扰阈值为2×106Gy/s.     

新型电磁脉冲耦合参数自动测量系统设计

针对高空电磁脉冲试验中密闭腔体、被试系统内部等无预留信号传输通道环境下电磁脉冲耦合参数的测量需求,设计了一套电磁脉冲效应参数自动测量系统。该系统由硬件设备和自动采集软件构成,可搭配不同传感器,实现电场、电流和电压信号的测量。系统具备无人干预下多发次试验数据自动循环采集、数据存储、报表生成等功能,可解决测试人员与测量设备物理隔离的障碍而无法对测量系统操作的问题。测试表明,该系统-3 dB模拟带宽最高超过1 GHz,动态范围最高超过50 dB,可靠性和稳定性满足电磁脉冲耦合参数自动测量的需求。     

潜艇天线对核电磁脉冲的响应计算

核电磁脉冲通过天线耦合到潜艇的通讯、导航等电子系统中,会对电子系统产生冲击甚至物理损害。针对潜艇天线所处的不同状态,分析了天线对核电磁脉冲的响应,计算了天线中的感应电流强度和天线收集的能量数值,为防护措施的开展提供了依据。