雷电电磁脉冲模拟研究

根据雷电在远场产生的电磁辐射场具有平面波的性质 ,提出了一种由冲击波发生器和平行板横电磁室 (PPTC)组成的简易远场雷电电磁脉冲 (LEMP)模拟装置 ,实现对远场雷电电磁脉冲辐射场的模拟 ,并依照 IEC标准用试验验证了该装置的可行性。在此基础上 ,利用此装置对典型电火工品 (EED)进行了辐射试验。     

雷电电磁脉冲模型研究

根据雷电在远场产生的电磁辐射,场具有平面波的性质,提出了一种由冲击波发生器和平行板横电磁室（ＰＰＴＣ）组成的简易远场雷电电磁脉冲（ＬＥＭＰ）模拟装置,实现对远场雷电电磁脉冲辐射场的模拟,并依照ＩＥＧ标准用试验验证了该装置的可行性。在此基础上,利用此装置对典型电火工品（ＥＥＤ）进行了辐射试验。     

雷电及核电磁脉冲对光纤传输特性的若干影响

介绍了强电磁脉冲作用下光纤中热量的计算方法，分析了雷电及核电磁脉冲在光纤中由克尔效应及法拉第效应产生的极化面旋转现象，最后阐述了含金属构件的光缆遭受雷电时的感应电压的计算方法。     

雷电电磁脉冲三维磁场测量系统研究

为测量雷电放电通道电流产生的三维磁场分量,设计制作了雷电电磁脉冲(Lightning Electromagnetic Pulse,LEMP)三维磁场测量系统,并对该系统进行了时域标定、波形矫正和数据修正研究.对自然雷的实测结果进行了数据处理、统计和分析.根据所测三维磁场峰值的大小可判断云闪和地闪;利用所测数据,结合磁定向法和声光差定距法,可确定雷击点的方位和距离,从而实现对地闪雷电流的间接测量;采用由实测数据间接获得的雷电流波形、测点与放电通道的距离,经数值模拟得出的LEMP磁场时间特性与实测结果一致性较好.     

高速公路电子系统雷电电磁脉冲防护

主要针对雷电电磁脉冲对高速公路电子系统造成的巨大危害,从影响的方式和途径入手,提出雷电电磁脉冲防护的要求以及相应的防雷接地方案     

强电磁脉冲环境的模拟

基于一套由脉冲电压发生器和GTEM室组成的模拟装置,对LEMP和NEMP进行了模拟。分别对这两种强电 磁脉冲进行了采集,结果表明通过调整模拟装置的参数,该装置既可以模拟LEMP环境,又可以模拟NEMP环境,在 GTEM室内一定区域能产生相对均匀的电磁脉冲场环境,可用于敏感器件的电磁敏感度实验。     

电子信息系统雷电电磁脉冲防护研究

随着社会的发展,越来越多的电子设备开始大量应用于人们的生活中,雷电电磁脉冲对电子信息系统的危害明显增加,损失愈来愈大.这时,单单靠建筑物上的避雷针带防雷已远远不能满足各种弱电设备防雷的确切需要.为了保证各种电子信息系统、弱电设备的正常工作,人们经过不断的深入研究,逐渐形成了由单防直击雷到综合防雷的新阶段.     

电子信息系统雷电电磁脉冲防护研究

随着社会的发展,越来越多的电子设备开始大量应用于人们的生活中,雷电电磁脉冲对电子信息系统的危害明显增加,损失愈来愈大。这时,单单靠建筑物上的避雷针带防雷已远远不能满足各种弱电设备防雷的确切需要。为了保证各种电子信息系统、弱电设备的正常工作,人们经过不断的深入研究,逐渐形成了由单防直击雷到综合防雷的新阶段。     

雷电电磁脉冲电场仪的标定研究

为了给出雷电电磁脉冲电场仪测试结果的实际量值,拟采用实验室已有的有界波模拟器,以雷击浪涌发生器产生的1.2/50 μs脉冲电压作为激励源,对电场仪进行标定。为此,通过实验和数值仿真分析了有界波模拟器的有关性能。实验结果表明:在标定时可去除模拟器的终端匹配器。从计算结果可见:电场仪屏蔽壳体会扰动被测电场,使周围电场有所增大,这样的扰动可模拟实测时的情况,标定时可不予考虑;而当电场仪的高度超过有界波模拟器工作空间高度的1/3时,会对工作空间场分布产生较大影响,故在标定中要设法避免。     

地表垂直分层条件下倾斜通道雷电电磁场特性研究

为了得到垂直分层大地电导率和雷电回击通道倾斜角度对雷电电磁脉冲场(LEMP)的影响规律,该文利用时域有限差分法对倾斜通道雷电电磁场进行了建模计算。研究结果表明,当观测点位于倾斜回击通道下方时,地表雷电电磁场峰值会随着回击通道倾斜角度的增加而出现明显的上升,同时电磁场的上升沿变得更加陡峭。观测点与地表雷击点之间的水平距离越大,雷电电磁场的峰值时间也就越大。对地表电磁场而言,观测点同侧大地电导率主要影响雷电水平电场和角向磁场的初始峰值,而观测点另一侧大地电导率的变化则主要影响水平电场和角向磁场波尾幅值。对地下电磁场而言,增加埋地深度对垂直电场的衰减作用十分明显,而对水平电场和角向磁场来说影响极小。     

舰船平台强电磁脉冲威胁与防护要求

强电磁脉冲对舰船平台的敏感电子信息系统、人员、武备、燃油等都会构成威胁,而且随着电子技术的发展,这种威胁产生的后果会越来越严重。文中分析了强电磁脉冲的种类和威胁程度,初步提出了强电磁脉冲对舰船平台的危害机理和相应的防护研究要求。     

脉冲电磁波波形的变化规律＊

本文研究脉冲电流激励的电磁波波形及其随轴向距离的变化规律。     

飞行器雷击附着点数值仿真研究

雷击直接威胁飞行器的飞行安全,基于深入研究雷电电磁脉冲(LEMP)对飞行器的雷击特性,提高飞行器雷电防护性能的目的。文章应用一种静电场分析的方法,利用CST电磁仿真软件的EM工作室对某飞行器的等比例模型进行了雷击附着点的仿真研究,并详细讨论了放电间隙尺寸、雷击方位等相关参数的选择对飞行器闪电分区的影响,通过数值仿真的结果完成了对飞行器的闪电分区并与SAE-ARP5416标准分区进行对比,证明该方法是可行的,结论对该飞行器的雷电防护设计有重要的参考价值。     

基于FDTD的雷电脉冲对飞机介质舱体内干扰作用的研究

该文提出一种利用时域有限差分计算雷电磁脉冲对飞机碳纤维介质舱体内的干扰作用的分析方法。将雷电通道等效为垂直于无限大导体地面的线天线,利用天线场区划分的概念将雷电电磁场划分为近区场和远区场。在远场情况下,通过在舱体侧设置平面波源来分析雷电脉冲对舱内的干扰;在近场情况下,通过在舱体一侧设置延伸至完全匹配层(PML),并与PML外金属边界相接的线电流来模拟一段雷电通道,有效避免了传统设置线电流时的静电积累效应,并分析近距离雷电对舱体的干扰。计算结果与解析结果吻合较好。分析解决了雷电脉冲的近场和远场情况下飞机碳纤维舱体内的电场分布及变化情况,为飞机介质舱体的电磁加固提供依据。     

基于分段线性模型针对传输线脉冲瞬态干扰信号的芯片协同防护设计方法

随着电子设备向小型化、高密度和高速的趋势发展,集成电路作为电子设备的基本核心单元也朝着这一方向发展,由此带来了越来越严重的电磁兼容问题。其中静电放电问题越来越引起设计者、制作者和使用者的重视。该文利用传输线脉冲(TLP)方法对芯片进行测试,获取了器件在应对静电放电干扰时的伏安特性数据。基于TLP测试数据应用分段线性建模方法构建了芯片应对静电放电干扰的模型。该文还根据二极管的等效电路及其数据手册的伏安特性数据构建了瞬态电压抑制(TVS)二极管模型,并通过TLP测试进行验证。同时,结合上述两个模型,开展了芯片静电放电干扰的协同防护设计方法研究,并应用实例验证了芯片的协同防护设计方法的可行性。该方法实现了用仿真模拟的方式进行芯片的协同防护设计,能够节约设计成本和时间。     

《电磁场与电磁波》数字化教材建设

文化与科技的融合已经成为近年来的热点,教材与新媒体的有效融合,将使大学教学更加精彩。论文从教材特色、支撑技术、彩图动画的制作、连接与测试等方面,介绍了《电磁场与电磁波》数字化教材--M+Book的建材与实现。融媒体教材首次引入动态链接,利用手机扫一扫图书上的相关图片,就能够观看彩图或动画,生动有趣,国内首创。     

Simulation of Electromagnetic Wave Propagation in Plasma Using Matrix Exponential FDTD Method

The electromagnetic propagation in plasma media can be conveniently modeled using finite difference time domain method based on the matrix exponential (ME-FDTD) method. The Maxwell’s curl equations and the constitutive relations between the flux density and the electric field can be looked as a first order differential matrix system. The fundamental solution to such a system is derived in terms of matrix exponential and the update equations can be extracted conveniently from the solution. This has the advantages of presenting a more concise formulation. The ME-FDTD algorithm is validated by comparing the simulation results with the analytical values. Numerical results show that the ME-FDTD can acquire high efficiency with less computer consumption and has a good performance of flexibility and simplicity.     

单片微波集成电路的快速电磁仿真技术

本文概述了单片微波集成电路(MMIC)电磁仿真的基本原理,提出了电路特性参量的直接摘取法,研究了两项矩阵降阶技术,从而建立了一套省时、实用的MMIC快速电磁仿真技术。两个仿真实例证明了该技术的有效性,仿真速度约可提高一个数量级。