一种无线电引信腔体屏蔽效能计算方法

无线电引信内部空间有限,难以通过试验测量其腔体电磁屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)。为分析引信腔体对强电磁脉冲的防护效果,提出一种基于电磁拓扑理论和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的SE计算方法。该方法通过分析能量流动特性建立腔体传播矩阵,利用等效电路模型计算腔体散射矩阵,推导得出腔内能量传输的拓展BLT方程,进而求得各拓扑节点的电压值。使用CST软件验证该方法的有效性,分别对矩形天线窗模型、圆形天线窗模型、双面圆孔模型和含介质基板模型的腔体电磁SE进行计算,并通过相关系数对计算结果量化分析。研究结果表明,新方法的计算精度优于等效电路法,且占用计算内存低于CST软件,可用于引信圆柱腔体电磁SE分析。

高功率微波对毫米波引信耦合效应分析

针对高功率微波对毫米波引信的前门耦合效应问题,利用电磁仿真软件对某型毫米波调频连续波引信模型进行辐照试验,并与引信前端限幅电路结合进行联合仿真。在此基础上,继续设计正交试验,对信号参数影响水平进行分析。通过仿真试验发现,在高功率微波信号频率和引信工作频率对准的情况下,辐照场强峰值为60 kV/m时,天线末端耦合电压最大可达188 V;当辐照场强峰值为40 kV/m时,改变辐照信号特征参数,发现长脉宽信号更容易导致限幅器的热击穿效应;信号上升时间会影响天线末端耦合电压波形复杂程度,当信号峰值、脉宽一定时,上升时间为5 ns的输入信号导致的尖峰泄漏电压约为5.94 V,而当上升时间为0.1 ns时,尖峰泄漏电压为18.4 V,并且限幅电路更快达到饱和状态;通过正交试验发现,信号上升时间对尖峰泄漏峰值电压的影响最大,信号峰值对其的影响次之。

调频连续波引信超宽带电磁脉冲前门耦合效应

针对调频连续波(frequency modulation continuous wave,FMCW)引信在超宽带电磁脉冲环境下易受干扰的问题,将场路联合仿真的方法应用于引信射频前端超宽带电磁脉冲耦合效应研究。仿真实验采用先辐照后注入的方法,首先对引信射频前端模型进行平面波辐照;然后将耦合电压导入引信接收机进行效应分析。实验结果表明,超宽带强电磁脉冲很难对接收机内部元器件造成毁伤,其耦合效应主要体现为干扰效应,当耦合进入接收机中频带的能量足够淹没正常输出信号能量时,引信测距功能会受到干扰。

毫米波引信射频前端UWB-HPM效应研究

针对毫米波引信射频前端在复杂电磁环境下易受干扰的问题,使用场路联合的方法对其前门耦合效应进行研究。通过电磁仿真软件模拟引信天线在超宽带高功率微波环境下天线的耦合效应,并对不同脉宽、不同距离下的耦合电压进行数值分析;通过电路设计软件对RF前端电路进行注入实验,结合仿真数据分析RF前端损伤机理。结果表明,当辐照场强为100 kV/m、信号脉宽为0.05 ns时,耦合中频输出信号峰值电压可达1.8 V,对引信末端可靠性造成严重威胁。所得结论不仅完善了引信高功率微波效应理论,还为RF前端防护提供了理论依据。

调频连续波引信高功率微波前门耦合效应研究

针对调频连续波引信在高功率微波辐照下的前门耦合问题,对引信射频前端进行场路联合仿真实验。利用仿真软件建立引信射频前端模型,采用先辐照、后注入的实验方法对引信前门耦合效应进行分析。实验结果表明:引信射频前端敏感元器件容易被耦合进入的高功率微波毁伤,当脉冲信号上升时间较短时,毁伤效果更为明显;当高功率微波源与引信距离较远时,引信的正常测距功能会受到干扰,但脉冲信号的平顶宽度变化所造成的干扰效应并不明显。

毫米波探测器的超宽带耦合特性

探测器是近程探测系统的目标敏感装置,容易受到电磁脉冲干扰。针对某型毫米波探测器超宽带(ultra-wideband,UWB)电磁脉冲抗扰度不清的实际情况,围绕UWB辐照环境展开该型探测器的电磁脉冲耦合特性研究。将时域有限积分算法(finite integration technology,FIT)应用于探测器腔体耦合特性研究,并结合UWB试验系统对探测器开展了辐照试验,验证了FIT算法的有效性。仿真和试验结果表明,探测器在竖直状态下的腔体屏蔽效能最差,仿真试验中其屏蔽效能为20.40 dB;试验得出探测器的效应场强阈值约为150 kV/m,在辐照下会出现死机、虚警和硬损伤3种现象,其中死机现象可通过电源复位恢复,虚警和硬损伤为不可逆效应现象。

毫米波引信高功率微波前门耦合效应研究

使用CST-MWS和CST-DS软件建立联合仿真平台,模拟毫米波引信天线在高功率微波电磁环境下的前门耦合过程,通过仿真数据分析射频前端损伤机理和损伤距离阈值。结果表明,不同距离,引信前端电路的损伤部位也不同,当距离500 m时,射频电路第二级放大器被击穿,当距离为210 m时,射频前端限幅器被击穿,从而干扰引信正常工作。

毫米波近炸探测器超宽带电磁脉冲防护加固措施研究

目的研究毫米波引信近炸探测器超宽带(Ultra-wideband,UWB)电磁脉冲防护加固措施,提高引信的电磁防护能力。方法利用超宽带辐照试验平台,开展辐照试验,通过测试,确定受损探测器的损伤部位,明确辐照效应机理,并提出针对性加固措施。结果超宽带电磁脉冲可使探测器出现死机或硬损伤的现象,受试探测器的效应场强阈值在50~80 kV/m。死机可在重启后恢复,而硬损伤为不可恢复现象。结论毫米波引信近炸探测器对超宽带电磁脉冲较为敏感,锁相环回路是探测器的敏感部位。探测器暴露在辐照场下的射频电路和天线窗口是超宽带能量的主要耦合通道。采取改进元器件布局、更换器件和屏蔽线等加固措施后,探测器超宽带的防护能力有较大提升,证明了加固措施的有效性。

高功率微波技术研究进展及应用

简要介绍了美俄两国高功率微波源的发展现状,重点分析了国外高功率微波效应研究进展。对高功率微波效应机理研究思路进行了梳理,并总结了其发展趋势。在介绍欧美国家部分高功率微波武器应用系统的基础上,展示了国外高功率微波武器的技术水平和军事应用前景,并总结了其发展方向。

弹载数据链系统及关键技术分析

简要介绍了弹载数据链的基本构成及其主要功能;梳理了美、俄两国典型数据链武器系统,并对其军事应用前景进行了分析;结合外军弹载数据链技术的发展趋势,对弹载数据链的相关关键技术进行了总结与归纳。