雷达抗前门耦合攻击防护能力对比分析

针对雷达遭受高功率微波武器攻击时容易损伤的问题,理论分析了雷达最远防护边界和雷达天线增益及接收机限幅器能力的关系,从空间滤波的角度,对比了反射面雷达和有源相控阵雷达抗前门耦合攻击的能力。分析得出只有高功率微波武器处于反射面雷达天线的主瓣范围附近时,对其前门耦合攻击效果才强于有源相控阵雷达;反之,要弱于有源相控阵雷达。由于反射面天线雷达主波束很窄,造成攻击的时机很短,所以反射面雷达在面对高功率微波武器时防护能力更强。

射频前端强电磁脉冲前门耦合研究

针对强电磁脉冲能量经天线进入射频前端的威胁,给出强电磁脉冲环境的评估方法,通过分析天线-射频前端工作原理,提出全频带脉冲耦合能量的理论计算公式。并以中馈天线-短波电台为例,用电磁仿真软件CST实现了天线仿真与前端电路仿真的有机连接,得出前门耦合数据及其影响因素,此仿真方案也为更深入分析耦合效应、验证防护技术提供了良好平台。最后根据仿真为前门防护提出若干意见。

一种电磁脉冲前门耦合效应的事件分解评估方法

电磁脉冲弹是一种利用辐射高功率电磁脉冲干扰/毁伤目标电子系统的新概念武器。为计算电磁脉冲通过前门耦合毁伤目标的效能,提出一种基于事件分解的效能评估方法,按时间序列将前门耦合-毁伤过程分为弹体爆炸辐射电磁脉冲、大气传输衰减、目标系统耦合3个子事件,分别用不同算法计算其发生效能。用该方法对美国MK84导弹搭载的电磁脉冲弹进行评估,得到具有一定参考价值的效能评估值。

基于事件分解的电磁脉冲前门耦合效能评估方法

电磁脉冲弹是一种利用辐射高功率电磁脉冲干扰/毁伤目标电子系统的新概念武器。为计算电磁脉冲通过前门耦合毁伤目标的效能,提出一种基于事件分解的效能评估方法,按时间序列将前门耦合-毁伤过程分为弹体爆炸辐射功率、电磁能量传输衰减、目标系统耦合3个子事件,分别用不同算法计算不同子事件的发生效能。用这种方法对美国MK.84导弹搭载的电磁脉冲弹进行评估,得到一定参考价值的效能评估值。

雷达前端强电磁脉冲前门耦合研究

针对强电磁脉冲能量经天线耦合进入雷达前端的威胁,给出了电磁脉冲炸弹的毁伤模型,并计算了目标点处的功率密度和场强振幅.然后通过分析天线的工作原理,以雷达抛物面天线为例,用电磁仿真软件CST仿真计算了强电磁脉冲途经矩形口径喇叭、波导同轴转换器、同轴线和带通滤波器时各点的时域电压波形,得出了前门耦合数据及其影响要素.这为深入分析雷达前门耦合规律、验证防护手段提供了方法.

前门耦合仿真平台的设计

从天线接收等效电路出发，用专业的电磁电路仿真软件设计并构建一类前门耦合仿真平台．该平台能弥补传统仿真中天线辐照与敏感设备传导之间的割裂，反映耦合过程，为整机电磁兼容与防护提供丰富细节和数据．该类仿真极具开放性，可依据敏感设备特点与候选仿真软件功能，自选相关软件构建该平台．最后以某型接收机为例，用三维电磁仿真软件CSTMWS完成天线辐照，在基于CSTDS和ADS的仿真平台下实现前门耦合模拟，得出接收机内部耦合数据，验证该类平台的实用性．

调频引信对UWB-HPM的前门耦合效应及防护研究

论文研究了Ka波段调频连续波引信在超宽带高功率微波(UWB-HPM)脉冲干扰下的前门耦合特性,设计了无源限幅器以保护引信接收前端的LNA。本文先利用HPM脉冲照射天线模型得到耦合电压波形,得出带宽越窄,中心频率越接近引信工作带宽,天线受到的耦合能量越大,但带外能量对引信的影响不可忽视;在带内限幅器的效果有限,而且典型HPM武器在较近的距离足以烧毁限幅器和LNA,引信需要多种保护手段灵活搭配使用,才能提高战场生存能力。

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。

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。

北斗接收机强电磁脉冲前门耦合仿真研究

针对北斗接收机易受高功率微波干扰问题,采用圆极化贴片天线为辐照对象,基于CST(computer simulation technology)微波工作室和ADS(advanced design system)2种软件的联合仿真方法,将天线辐照产生的感应电动势注入接收机射频前端电路,并设置节点监测电路参数。仿真实验分析了窄带和超宽带高功率微波对导航接收机辐照的前门耦合过程,结果表明,超宽带电磁脉冲可以引起北斗接收机二级低噪声放大器晶体管烧毁,窄带电磁脉冲会造成前端限幅二极管击穿,造成导航系统无法工作。研究确定了接收机电路的易损部件,为北斗导航接收机的电磁防护设计提供了依据,研究方法也可为其他电磁脉冲前门耦合效应仿真实验提供参考。

飞机加改装工程中前门耦合干扰的预测与分析方法

大型飞机加改装无线电设备时,验证和分析加改装无线电设备是否能满足原机的电磁兼容要求,是加改装的关键工作之一,而前门耦合干扰又是电磁干扰的主要来源,为此研究了在飞机加改装工程早期基于仿真和筛选模型对前门耦合干扰进行预测与分析的方法,并根据预测和分析结果进行了加改装方案优化,以降低项目研制的风险。

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。

X波段接收机强电磁脉冲的毁伤效应

为解决低轨道侦察卫星的侦察行动使战场丧失隐蔽性的问题,采用电磁脉冲攻击卫星接收机的毁伤方法,利用电磁仿真软件CST、电路仿真软件ADS对电子目标进行建模,进行电磁脉冲辐照模拟试验。结果表明,高功率微波发射源以30 GW的发射功率、70 dB的发射增益,在距离目标400 km处,可造成接收机设备部分器件损毁;若以30 GW的发射功率、90 dB的发射增益、在距离目标400 km处,可造成接收机设备完全损毁。结果验证了电磁脉冲武器攻击低轨道微小卫星接收机方案的可行性。

高功率微波脉冲与目标耦合效应研究现状及发展趋势

高功率微波武器将成为信息化战争的重要作战装备。对高功率微波脉冲(High Power Microwave,HPM)与目标耦合的原理及研究方法进行了详细的分析,并对其研究现状与发展趋势进行了探讨。

超宽带电磁脉冲对无人机辐照耦合仿真研究

针对超宽带电磁脉冲易对无人机射频前端薄弱器件低噪声放大器造成击穿失效的问题,进行了超宽带电磁脉冲前门耦合规律的研究。利用仿真软件模拟了超宽带电磁脉冲对无人机辐照前门耦合过程,得到了电磁脉冲耦合到无人机内部电磁薄弱元器件前的节点电压、电流时域波形。结果表明,电磁脉冲经前门耦合传播至薄弱器件前端电路的最大瞬时功率大于器件所能承受的最大输入功率,容易对低噪声放大器击穿从而导致数据链无法正常工作,下一步应考虑有针对性地在低噪声放大器前端加装防护电路。

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。

电磁脉冲弹对雷达“前门”损伤研究

分析了电磁脉冲弹从“前门”损伤雷达的机理,给出了雷达“前门”电磁损伤判断公式,并提出了一些雷达系统“前门”电磁加固措施。可作为电磁脉冲弹威胁下雷达系统生存性研究和战场抢修研究的理论参考。

有源相控阵雷达TRM高功率微波在线测试系统

高功率微波(HPM)是系统电磁环境效应评估中的重要项目之一。针对有源相控阵雷达“前门”耦合窄带HPM效应评估需求,通过HPM效应评估不同试验方法比较分析,提出采用多端口高隔离“魔T”、耐高功率吸收式滤波器与隔离器等关键微波器件,构建基于传导注入法的收发组件(TRM)高功率微波效应评估实时在线测试系统,针对典型频段TRM开展效应试验,获取相应试验数据,验证了该测试系统是合理可行的。

高功率微波武器攻击卫星有效载荷系统可行性分析

高功率微波武器是近几年发展起来的定向能武器之一,被认为是在未来制天权争夺的战场上对卫星有效载荷最大的威胁之一。首先对高功率微波武器的关键技术及技术途径进行了讨论,然后描述了高功率微波对目标损伤的机理和耦合途径,最后根据高功率微波的不同耦合途径对卫星有效载荷受到攻击的可行性进行了详细的分析,计算结果表明,高功率微波武器在高峰值功率或距离很近的情况下都会对未进行电磁加固的卫星有效载荷产生损害。

民航客机飞机级电磁兼容性适航验证技术研究

飞机级电磁兼容性验证是新研民航客机适航审定的一部分。该文介绍了民航客机电磁兼容性相关的适航要求,符合性方法、飞机级地面试验方法和飞行试验方法。