电流注入等效替代射频连续波辐照试验技术

为解决现有电流注入技术难以应用于400 MHz以上频段的问题,并提高非线性系统在高场强下辐照和注入的相关性,提出了以对称定向耦合器为注入耦合模块的新型电流注入方法。以典型的天线及射频前端为受试对象,理论分析得到了辐照和注入条件下受试系统的等效电路模型,求出了等效电路的源阻抗,确定了非线性系统中辐照场强与注入电压值之间呈线性关系的条件,总结了电流注入替代连续波辐照的具体试验方法。通过辐照法和注入法的对比试验验证了理论分析的正确性。结果表明:对于匹配互连系统而言,即使受试系统是非线性的,辐照场强与注入电压的关系同样是线性的。对于射频互连系统,该电流注入技术能够准确代替辐照法,试验误差<5%,且应用频率范围可达GHz水平。     

基于定向耦合网络的强电磁场辐照等效试验方法

在天线和线缆为耦合途径的情况下,提出了应用于互连系统的差模注入等效替代辐照试验方法,可将注入法的应用频率上限从400 MHz提高到数个GHz水平,并保证了非线性情况下试验的准确性.利用定向耦合器构建耦合装置,实现了差模信号的定向注入和线缆上前向电压的监测.证明了对于线性辅助设备和任意特性受试设备,场强和注入源电压的等效关系是线性的,将该关系作为外推依据,可实现注入等效强场辐照试验.同时,针对受试设备为黑箱的情况,提出将耦合装置监测端电压作为等效依据.以某天线及其射频前端组件为试验对象,验证了不同耦合途径下该试验方法的可行性和准确性.     

频率步进连续波雷达电磁辐射2阶互调虚警干扰效应规律

为提高雷达装备电磁防护能力,研究了电磁辐射对典型雷达造成的2阶互调虚警干扰效应。以频率步进连续波雷达为研究对象,结合理论分析与效应试验的方法,分析了虚警目标的电平变化规律、波形特征以及出现位置,并给出了敏感频偏(频段)与敏感频差的测试方法。结果表明：双频电磁辐射在接收机下变频的过程中会产生2阶互调信号,该信号在适当条件下会使受试雷达产生一个位置固定的“尖峰型”虚警目标,其位置可通过计算得到;当双频干扰任一分量或两分量同比例增强时,2阶互调虚警电平初期近似线性上升,而后增速趋缓直至电平达到最大值,随后电平逐渐下降;2阶互调虚警电平最大值可远高于单频干扰情形;受试雷达2阶互调虚警干扰敏感频偏约为(f₀-180 MHz)～(f₀+160 MHz),敏感频差不高于2.70 MHz。     

典型通信装备电磁敏感度判据研究

在当前战场复杂电磁环境下用频装备电磁辐射效应研究的需求下,针对用频装备电磁敏感度判据研究的不足,以某型通信电台为试验对象,通过辐射法和电流注入法对通信电台进行敏感度试验,探索通信电台在不同频率不同强度的电磁干扰下效应参数的变化规律。结果表明不同干扰频率不同干扰强度下电台效应参数变化规律基本一致,选择工作破坏级作为语音通信敏感度判据,选择误码率10%作为数字通信敏感度判据能有效的减小试验的误差,提高通信电台电磁敏感度试验的准确性。     

用于脉冲波形注入和监测的耦合器端口特性研究

理论分析了定向耦合器监测端脉冲信号波形与辐照等效源波形的关系,实验研究了在定向耦合器输入功率不变的前提下,直通端阻抗的变化对耦合端监测功率的影响,证明了理论分析的正确性,仿真分析了对称定向耦合器耦合端和直通端的相位差对监测波形的影响。结果表明:对于非线性互联系统,在保证系统响应相同的条件下,注入电压与辐照场强的关系是线性的;在系统端口匹配的情况下,监测电压与辐照等效源电压为线性关系;耦合端和直通端的相位差会导致监测波形畸变,应选用反对称或非对称定向耦合器作为监测设备。     

同轴电缆强电磁脉冲辐照下的终端负载响应规律

为清楚得到设备互联电缆在超宽带辐照条件下的耦合响应规律,以典型射频同轴电缆为受试对象,将电缆终端连接的设备等效为集总负载,通过对其进行超宽带辐照效应试验,分析了受试电缆长度、终端负载状态等对同轴电缆终端负载响应规律的影响。结果表明:同轴电缆对电磁辐照响应具有选频特性,终端负载响应电压的峰值出现在电缆相对长度为1/2的整数倍的频点;同轴电缆受到超宽带辐照后,感应皮电流通过转移阻抗转化为芯线与屏蔽层之间的差模感应电压,而这一感应电压源的内阻就是同轴电缆的特性阻抗;同轴电缆终端等效负载阻值的变化不会对电磁脉冲辐照响应波形产生影响,但影响其响应电压峰-峰值的大小,终端负载与等效感应电压源内阻上的电压响应满足分压原理;屏蔽室内部采用不同长度的连接电缆时,受试电缆超宽带辐照终端负载响应电压相近、峰值响应频点基本相同,说明了屏蔽室内连接电缆的长度对受试电缆超宽带辐照终端负载的响应无明显影响。     

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.     

混响室条件下线缆共模干扰临界辐射干扰场强测试研究

为在混响室中线缆共模干扰时的设备(EUT)进行临界辐射干扰场强测试,并确保与开阔场中测试结果一致,该文推导了线缆上共模电流满足的方程,将共模电流分解为相应的特征电流,计算了终端负载任意时线缆最大方向性系数的变化范围。以单导体传输线和同轴线为EUT,分别在混响室和开阔场中测试线缆的临界干扰场强,对计算结果进行了验证。结果表明：最大方向性系数的计算结果可以保证两种不同场地中测试结果的一致性,双线的共模干扰以及同轴线均可以等效为单线,且线缆弯曲对测试结果基本没有影响。

     

灼热桥丝式电火工品脉冲电流激励发火规律分析

为研究灼热桥丝式电火工品的脉冲激励安全性,建立了灼热桥丝式电火工品的温升数理模型,研究了灼热桥丝式电火工品的发火判据,设计了灼热桥丝式电火工品临界发火电流的计算流程,揭示了单脉冲和脉冲串电流的激励参数对灼热桥丝式电火工品临界发火电流的影响规律。结果表明,在单脉冲激励下,当脉冲宽度小于5 μs时,灼热桥丝式电火工品的临界发火能量固定,即桥药系统处于绝热状态,灼热桥丝式电火工品是否发火与桥丝输入的能量有关;而当脉冲宽度大于15 ms时,灼热桥丝式电火工品临界发火电流固定,其发火状态与桥丝的电功率有关。在窄脉冲串电流激励下,临界发火电流随重复周期变化曲线的时间常数与脉宽无关,且当重复周期大于1.25 ms时,桥药系统无热累积效应,其临界发火电流与单脉冲电流作用情况一致;而当重复周期小于1.25 ms时,桥药系统出现热累积效应,该效应导致临界发火电流随重复周期降低而迅速衰减。     

通信装备带外双频干扰预测方法研究

通信装备已有的敏感度测试方法是在单频干扰条件下进行的,但空间电磁环境日益复杂,因而需要对多频干扰敏感度测试方法进行研究。基于通信装备受到带外强场辐照时出现的重启效应,分析其双频干扰下的响应规律,从干扰信号形式出发推导双频叠加后的信号包络,通过引入一个表示占空比的系数建立双频干扰预测模型。该模型在已知受试设备单频敏感度的情况下,通过计算预测系数来判断受试系统在双频干扰下出现重启效应的可能性。以通信电台为受试对象,在GTEM室内进行强场辐照试验,确定与受试系统特性相关的占空比系数为0.4,从而完善了该受试设备的带外双频干扰预测模型。之后,通过对受试系统进行双频干扰试验检验预测模型的正确性。试验结果表明:单与干扰信号有效值相关的预测模型的预测系数计算值存在1的情况,不能正确预测受试系统的受干扰程度;单与干扰信号峰值相关的预测模型的最大预测误差50%;而引入占空比系数的预测模型的预测误差12%,与前2种模型相比具有更好的适用性。