雷电电磁脉冲场对双绞线的耦合研究

为研究双绞线短线缆在雷电电磁脉冲场辐照下终端负载的感应电压,利用WU-800 型MARX 源和有界波模拟器来模拟雷电电磁脉冲场,对双绞线进行辐照耦合试验。试验中改变雷电电磁脉冲场波形、双绞线长度、辐射场与线缆夹角、双绞线终端负载（线性及非线性）,观测双绞线终端负载处的响应电压,分析响应规律。结果表明：雷电电磁脉冲场的上升沿对线缆耦合电压幅值影响较大,脉宽对耦合电压影响较小;辐照试验中线缆长度具有选频特性,随着短线缆长度的增加,终端负载响应电压的主频点逐步降低,但幅值逐步增大;电场极化方向对线缆终端响应幅值有较大影响,但并不改变响应波形;线缆在辐照情况下对终端负载可等效为一电压源,受测端负载电压满足电压源分压原理,非受测端负载改变等效电压源的内部参数,但影响较小;双绞线连接二极管,会显著影响耦合电压的频谱分布,同时幅值也会改变。     

车内线缆的高空核电磁脉冲响应分析

复杂电磁环境中的车载电子设备受制于高空核电磁脉冲的威胁,其内置线缆的电磁效应与防护决定了特种车辆的生存能力及性能发挥。文中采用基于FTDT算法的电磁仿真软件CST,建立了车辆壳体的电磁模型以及车辆内置线缆布局模型,并仿真分析了车内线缆的高空核电磁脉冲电流电压响应。仿真结果表明,双绞线上响应电压较大而响应电流较小;同轴线的响应电压较小响应电流较大。有屏蔽体的线缆在HEMP照射时的响应电压电流和无屏蔽体时相比显著减小。但是,实际车辆壳体存在孔缝,响应电压电流的在部分频点产生谐振,导致电压电流出现较大值。文中的仿真分析结果对车载电子设备的电磁脉冲防护具有一定的实际工程意义。     

有孔阵箱体电磁脉冲耦合的计算机模拟

日益恶化的电磁环境与越来越苛刻的电路抗干扰工作环境要求，使得电子设备抗干扰能力的研究成为现代及未来电子设备研制，设计与生产急需解决的难题，本文描述了电磁脉冲通过孔阵耦合的数值计算，揭示了一个实际机箱的耦合规律。     

用频设备内部线缆辐照响应特性研究

在用频设备内部大量存在着连接各子系统及外部系统的线缆.在外部电磁干扰环境中,其电磁能量可能穿透设备壳体耦合到设备内部,从而在设备内部的连接线缆上产生耦合电压致使设备工作性能受损.针对这一问题,文中结合时域有限差分法仿真计算,对机箱外壳及内部环境简要建模后,在箱体中设置单线、双绞线以及同轴线,并在机箱外部设置强电磁脉冲以...     

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。     

电磁脉冲在地下的传播特性研究

对于电磁脉冲的传播来说,大地是一道天然的障碍,因此研究电磁脉冲在地下的传播规律,并将其用于线路和设备的抗电磁干扰,是很有意义的。本文分析了HEMP电场在地下的传播规律,并比较了HEMP和雷电磁脉冲(LEMP)、超宽带电磁脉冲(UWB EMP)在地下的传播情况,比较了HEMP在地下和地上的传播情况,结果表明:高频电磁脉冲电场在地中随深度增加而快速减小,低频电磁脉冲变化较小;高频电磁脉冲电场随大地电导率减小而增大、脉宽变宽,随大地介电常数增大而减小,随入射波极化角和方位角增大而减小,随俯仰角增大而增大。然后,根据电磁脉冲在地下的传播规律提出了电磁防护措施和建议。本文的研究有利于指导地下设备的电磁防护设计。     

电磁脉冲传导干扰环境与抗扰度测试系统

核电磁脉冲传导干扰是电磁防护研究的一项重要内容.随着设备与系统信息化和网络化程度的不断提高,各类设备使用的金属线路种类繁多、规模庞大,电磁脉冲通过线缆耦合对电子、电气设备及控制系统的安全运行构成了严重威胁.本文根据有关国际标准对核电磁脉冲形成的传导干扰环境进行了分析和总结,在此基础上组建了传导干扰抗扰度的测试系统,对其实际应用进行了实验.     

高功率激光装置电磁兼容设计

高功率激光装置在试验运行过程中会产生强烈的电磁脉冲辐射,对试验中的仪器设备以及周围的环境带来辐射影响。针对高功率激光装置进行了双法拉第笼、环形接地盘等系统级电磁兼容设计,有效降低了试验中电磁脉冲对外界的干扰。通过计算、实验,掌握电磁脉冲在各类设备内的场强分布,进行了有针对性的电磁加固,并对设备内部的重要单元器件进行设计优化,降低电磁脉冲对于试验测量的干扰,确保了设备的运行安全。     

双绞线BCI 等效替代强场电磁辐射实验研究

针对低频线缆耦合通道中最常见的双绞线电缆,以比较典型的互连线缆双绞线为研究对象,针对互连系统单端为非线性受试设备的电磁辐射敏感度进行实验研究。对连续波电磁辐射条件下双绞线传输线负载响应进行了理论推导,分析了典型互连系统辐射与注入的等效以及在高场强下的外推条件。对双绞线耦合通道大电流注入法(BCI)等效替代强场连续波电磁辐射的实验结果进行了分析,验证了BCI 等效替代强场连续波电磁辐射实验方法的准确性。     

基于Agrawal模型的双绞线受扰机理与场线配置

电磁环境日益复杂,电磁兼容性问题涌现,各类干扰对传输线信号传输造成的影响不容忽视。基于经典场线耦合Agrawal模型,结合时域有限差分法(FDTD)对双绞线(TWP)各场线参数的电磁耦合效应进行定量计算,为减少受扰的场线配置提出指导性意见。总结了各参数对双绞线电磁耦合效应的具体影响：线长会影响端接负载处的选频特性;节距影响较小,较小的节距会减小耦合;距地高度会显著影响电磁耦合,且高度越高耦合越强;决定入射方式的入射角、方位角和极化角对电磁耦合效应均有不同程度的影响,通过电场切向分量切片图可知,对某一角的分析需要考虑到其余两角的影响。双绞线传输线的电磁耦合效应与场线参数密切相关,各参数均有不同程度的影响,借助本文模型的计算与对结果的分析,可获得有效的低受扰双绞线传输线配置。