不同带宽高功率电磁环境对架空线缆耦合效应分析

为分析典型高功率电磁环境对架空线缆的耦合效应,应用并行时域有限差分算法,计算了在雷电电磁脉冲和两种高空核电磁脉冲环境下架空线缆的外导体感应电流和终端电压波形,分析了不同线缆长度、不同入射波极化方向情况下架空线缆耦合效应的变化规律.研究结果表明:入射波电场方向与线缆方向一致时,耦合效应最为严重;随线缆长度增加,外导体感应电流和终端电压上升沿陡度不变,但峰值变大,波形变宽.当线缆长度增加到可与入射波能量最集中频段波长相比拟时,其峰值达到最大,变化趋于平稳,在频带偏低的LEMP作用下该长度在几千米以上,而HEMP1(贝尔波形)入射时为几百米量级,频带最宽的HEMP2(IEC 1000-2-9)则为几十米量级;在线缆和入射情况相同条件下,LEMP对线缆耦合效应最强,HEMP1次之,HEMP2最弱.

钢筋混凝土层对高功率电磁环境的屏蔽效能研究

本文采用时域有限差分 (FDTD)法 ,分析了常用地下建筑工程钢筋混凝土层对高功率电磁环境的屏蔽效能 ,研究了钢筋网交叉点焊接、拉筋连接方式、自然防护层等因素对屏蔽效能的影响。

无人机系统强电磁环境效应检测技术

对电子系统强电磁环境实验效应检测技术研究现状进行了系统的研究分析,提出通过对内部电路节点电压信号实时监测实现无人机电子系统强电磁环境效应检测判断的方法。设计了以阻抗变换和电光转换电路为核心的光纤输出型电压探头,实现1 MΩ高输入阻抗、DC–450 MHz带宽、数百m传输距离等技术要求。在无人机系统强电磁脉冲环境实验中利用所设计的电压探头实现了无人机舵机、飞控、链路等电路节点工作电压信号波形的远程监测,获取了无人机电路节点耦合的电压脉冲波形。

地雷壳体电磁屏蔽吸收材料应用研究

采用不锈钢纤维(SSF)填充丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料制备导电工程塑料,并测试材料的物理和电磁屏蔽吸收性能。结果表明,SSF质量分数为15%时,能较好地兼顾材料的物理性能与加工难度,且在强电磁源主要频段有20 dB以上的屏蔽效能。低频磁场屏蔽效能测试结果表明,材料对低频磁场影响甚微,不影响地雷磁引信正常工作。该材料有助于提高磁引信地雷在高功率电磁环境下的生存能力。

人体免疫机制对重要基础设施系统级电磁防护的借鉴

开展重要基础设施系统级电磁防护设计是应对高功率电磁环境威胁的必要措施,电磁防护仿生思想为电磁防护问题提供了新的方法。为此,提出了借鉴人体免疫机制开展系统级电磁防护的思路。首先介绍了人体免疫系统所具有的层次性、免疫识别、免疫记忆、自适应性等功能特点,而后阐述了基于该机制的工程系统级电磁防护体系。该体系具有防护高功率电磁信号的3道防线,可对入侵的高功率电磁信号进行识别、预警和记忆。针对不同类型电磁信号,该体系可进行系统毁伤效应预估,配合后端的弹性防护机制,可为基础设施系统级电磁防护提供一种有效途径。

有意电磁干扰辐射智能建筑线缆系统的最坏情况分析

研究了有意电磁干扰(IEMI)对智能建筑中线缆系统安全所带来的威胁。通过优化干扰辐射场的频谱,分析了建筑中差分线系统在电磁攻击下的最坏情况,获得了线缆系统在有意电磁干扰激励下负载感应电压峰值可以达到的理论最大值。考虑到最大电压峰值是入射方向和极化角的函数,且角度具有不确定性,文章利用蒙特卡洛法对最大电压峰值的累积分布函数进行了估计,并以此为分析工具,讨论了差分线几何参数(线长、高度、线间距)和电气参数(负载阻抗值、土壤电导率、介电常数)对最大电压峰值累积分布函数的影响,研究结论可为建筑中线缆系统的电磁兼容设计提供指导。

屏蔽室接地位置不同对其屏蔽效能的影响研究

为分析屏蔽室不同接地位置对其屏蔽效能的影响,应用并行时域有限差分算法,对雷电电磁脉冲和高空核电磁脉冲与开孔屏蔽室的耦合问题进行了数值模拟。计算了屏蔽室在两种接地位置下(前点接地、后点接地)内部的耦合电场,并进行了局部实验验证。研究结果表明:接地点与屏蔽室开孔位置间的距离远,屏蔽效能高;距离近则屏蔽效能低。