武器系统地面电磁环境特性的测试方法研究

分析研究了地面电磁环境特性及其对武器系统工作状态的影响,提出了地面电磁环境特性的测试原理、方法和系统。这对武器系统的研制、生产和试验,以及地杂波特性的研究、地面电磁环境特性数据库的建立具有积极而重要的意义,使地面电磁环境特性的测试工作走向正规化和数字化。

不均匀媒质近地面HEMP电磁环境特性研究

确定HEMP近地面电磁环境是研究近地面电子设备的HEMP效应的基础。由于地面对电磁场具有反射作用,使得近地面的电磁环境与自由空间的电磁脉冲环境相差较大。通过分析近地面HEMP传播特性以及土壤电气参数的不同,建立不均匀媒质影响模型,采用修正的菲涅尔反射系数对模型进行理论计算,验证CST数值仿真方法的准确性及简便性,并对近地面复杂电磁场环境进行仿真计算。结果表明:不同波形、距地高度、上层厚度以及入射角度对HEMP影响较为明显,不均匀媒质使得近地面HEMP电磁脉冲环境异于均匀媒质,此结果能为指导近地面电磁脉冲防护提供基本依据。

平行金属线阵列地面附近的早期HEMP环境

铺设金属网的地面作为一种复杂的地表,区别于均匀半空间均匀地面,金属网必然会影响地表附近上方的电磁环境,因此,对其电磁环境的准确描述和分析十分必要。为此,以地面铺设平行金属阵列为典型情形,提出了一种计算平行金属阵列地面附近上方高空核爆电磁脉冲环境的解析方案,并且分析了地面铺设平行金属阵列结构之后对早期高空核爆电磁脉冲环境的影响。结果表明:当地面铺设平行金属线阵列后,相比于均匀半空间地面而言,不同高度下的水平极化场,反射场与入射场相互抵消的现象更加明显,使得总水平极化场衰减更为严重;而对于不同高度下的垂直极化场,其反射场和入射场的叠加现象也更加明显,使得地面附近上方的垂直场强幅值大于入射波场强幅值的效应加强。