基于压控导电结构的能量选择表面防护机理和仿真实验研究

为解决强电磁脉冲防护中屏蔽与正常信号收发之间的矛盾,研究了一种既能隔离强电磁脉冲,又能保证被保护设备信号正常收发的能量选择表面(ESS)。基于可变表面阻抗理论研究ESS的防护机理;根据强电磁效应改变二极管的阻抗特性和实现能量选择的特点,设计了一种正反并联的二极管对阵列组成的可防护线极化强电磁脉冲的ESS,并进行仿真和实验分析。结果表明:所设计的ESS对弱电磁信号的插入损耗小于2 dB,对强电磁信号的隔离度大于20 dB,实现了能量低通的选择特性。     

电磁能量选择表面结构设计与仿真分析

近几年来高功率微波(HPM)武器技术发展迅猛,其产生的强电磁脉冲环境能够对武器装备构成严重威胁,因此,研究武器装备的强电磁防护具有重要的意义。针对强电磁防护与信号收发兼容的"前门"防护难题进行研究,对能量选择强电磁防护机制进行分析。设计并仿真典型压控导电的单层能量选择表面和双层非对称的能量选择表面结构及其工作性能,对影响插入损耗和防护效能的参数进行研究。仿真结果表明:设计出的能量选择表面(ESS)结构在L波段具有很好的防护性能,透波模式传输损耗小于0.5dB,防护模式屏蔽效能大于20dB,具有能量低通特性,基本满足电子设备的"前门"防护需求,同时,双层非对称结构可以带来防护性能的改善。     

电子设备和系统射频通道高功率微波电磁脉冲场—路综合防护方法综述

高功率微波电磁脉冲辐射可以通过多种耦合途径进入敏感电子设备和系统,导致严重的干扰、扰乱甚至损坏,特别是通过天线耦合进入射频通道的电磁脉冲会破坏敏感器件。给出几种针对天线耦合的空间电磁脉冲场防护以及电路中敏感器件的电磁脉冲路防护新方法,探讨敏感系统的电磁脉冲场—路综合防护设计方法。利用专门设计的防护表面和防护模块,分别在天线前端对空间的电磁脉冲场和天线后端电路中的电磁脉冲电压或电流进行抑制,保护电路中的敏感模块免遭损坏,增加的场—路综合防护对工作信号的衰减控制在允许的范围之内。通过原理样件的测试表明,防护方法对带内和带外的高功率微波电磁脉冲具有良好的防护效果。     

FSS天线罩在舰船EMC设计中的应用研究

为改善舰船的电磁兼容性,基于频率选择表面的空间滤波原理,分析频率选择表面天线罩在舰船上的应用,设计1部工作在X波段的频率选择表面天线罩。仿真分析表明,该天线罩对通带外的电磁波具有较好的滤波作用,同时能保证通带内电磁波的有效传输,可以作为改善电磁兼容性的措施应用到舰船设计中。     

FSS天线罩在舰船 EMC设计中的应用研究

为改善舰船的电磁兼容性,基于频率选择表面的空间滤波原理,分析频率选择表面天线罩在舰船上的应用,设计1部工作在 X波段的频率选择表面天线罩。仿真分析表明,该天线罩对通带外的电磁波具有较好的滤波作用,同时能保证通带内电磁波的有效传输,可以作为改善电磁兼容性的措施应用到舰船设计中。     

无偏置网络场控有源频率选择表面设计

普通有源频率选择表面(AFSS)均存在直流偏置网络,用于在有源元件两端加直流偏置。提出一种新的有源频率选择表面设计方法,利用电磁波在频率选择表面加载元件两端产生的感应电压作为偏置信号,对频率选择表面的传输特性进行控制。仿真结果表明:频率选择表面在小场强辐照下,其在3.5GHz存在通带;当电场强度大于70V/m时,电磁波在3.5GHz处的插入损耗逐渐增大;当入射微波场强达到5000V/m时,插入损耗达20dB左右。实验结果与仿真结果基本吻合。     

强电磁防护技术研究进展

高功率微波武器是现代战场上极具杀伤性的攻击手段。针对现代武器装备的强电磁防护问题,通过介绍高功率微波武器及防护研究发展进程,结合传统电磁防护方法,分析电磁自适应防护、微波加固和硬件演化等前沿技术手段,从电路防护和空间防护的角度出发,论述射频电磁防护单元、皮秒级电磁脉冲抑制器件、频率选择表面等强电磁防护器件和装置的研究成果以及强电磁防护的新材料,并从系统综合防护、设备潜在失效性、强电磁防护标准3个方面对强电磁防护技术的发展给出相应的建议。     

一种小型频率选择表面结构设计方法

提出一种小单元尺寸频率选择表面的设计方法。该方法基于多面互耦合原理对结构进行传输线等效,根据等效模型可对小型选择表面的传输特性进行较精确的计算。利用提出的等效模型方法,建立结构与模型的参数化关联,可由给定的传输特性输入条件直接计算结构参数,简化了设计过程。     

一种小型频率选择表面结构设计方法

提出一种小单元尺寸频率选择表面的设计方法。该方法基于多面互耦合原理对结构进行传输线等效,根据等效模型可对小型选择表面的传输特性进行较精确的计算。利用提出的等效模型方法,建立结构与模型的参数化关联,可由给定的传输特性输入条件直接计算结构参数,简化了设计过程。     

单元小型化频率选择表面研究

提出一种基于面—面耦合形成分布电容的单元小型化频率选择表面设计方法。采用在介质材料的正、反两面分别敷设金属导电层,通过上、下层导电片之间的面—面耦合形成较大的分布电容,进而明显降低频率选择表面周期单元尺寸。所设计的频率选择表面能够在未加载集总参数电容和电感的基础上使得频率选择表面的单元尺寸仅为λ/16。不同入射角条件下的传输特性试验结果表明,所提出的频率选择表面设计方法适用于电子设备隐身天线罩的研制。     

舰艇水幕对电磁脉冲武器的防护

电磁脉冲武器由于独特的作用机理和作战效能，开始在实战中出现，如何对电子设备进行电磁防护，也就成了现代战争的一个再要课题：海水对电磁波具有很强的衰减作用，同时具备成本低、使用方便、防护效能高的特点，讨论水面舰艇水幕系统对电磁脉冲武器的防护问题.     

短波通信设备端口电磁脉冲防护方法研究

针对传统的短波通信设备端口电磁脉冲防护方法防护效果差的问题,本文对短波通信设备端口电磁脉冲防护方法进行设计。在分析电磁脉冲原理的基础上,采用换算公式,得到驻波比、反射系数与回波损耗系数间的换算,通过改变阻抗改变功率传输,对短波通信设备端口进行基础保护。并按照磁偶极子天线作近似分析对电磁脉冲的破坏机理进行分析,在此基础上,对短波通信设备端口进行多级防护,以此完成对短波通信设备端口的防护。同时,为了保证此次设计方法的有效性,设置实验环境,进行实验对比。实验对比结果表明,此次设计的对短波通信设备端口进行多级防护方法比传统的防护方法防护效果好,具有一定的实际应用意义。     

通信设备天线端口电磁脉冲防护技术研究

天线是通信装备最重要的组成部分之一,是接收和发射电磁波信号的＂门户＂,文章研究了短波通信设备天线在强电磁脉冲辐射下的实验方法和耦合效应,并验证了射频前端电磁脉冲防护模块的重要性,提出了天线端口电磁脉冲防护的措施。     

影响频率选择表面传输特性的参数分析

文章利用HFSS仿真软件,对两侧有对称介质支撑的平面无限大单层圆环缝隙频率选择表面（Frequency Selective Surface,简称FSS）的传输特性进行了仿真分析,总结了不同参数条件对FSS电磁传输特性的影响。该结论直接、简明,对这一研究领域的工程技术人员具有重要的参考价值。     

半空间内结构声辐射研究

采用解析方法,以脉动球为例研究了以自由表面或刚性表面为界的半空间内的声辐射问题.重点研究了自由表面或刚性表面对结构辐射声功率和辐射方向性的影响.数值结果表明:在低频和自由表面距离脉动球源较近时,自由表面的存在会大大地减小脉动球源的辐射声功率,自由表面对辐射声功率的影响可高达-40dB左右.但随着频率和自由表面离脉动球源距离的增大,自由表面对脉动球源辐射声功率的影响会急剧地减小.当频率较高或自由表面距离球源较远时,自由表面对脉动球源辐射声功率的影响是不大的;刚性表面对脉动球源辐射声功率的影响远远小于自由表面对脉动球源辐射声功率的影响,其最大的影响也仅为 3dB.文中还讨论了用边界元法求解三维复杂结构在半空间内的声辐射问题,并进行了计算验证.     

力对开孔型频率选择表面电磁性能的影响

频率选择表面(FSS)被广泛用于各个领域。很多情况下,频率选择表面会受到外力的作用,例如:嵌在集成桅杆外壳或者雷达吸波-承载复合材料结构中的频率选择表面。文章研究了在力的作用下,频率选择表面的电磁性能是否会改变、如何改变。首先,分析了力影响频率选择表面电磁性能的机理;然后,使用力学有限元法和电磁学有限元法分析了不同大小、不同方向的力作用下,频率选择表面电磁性能改变的模式和大小。计算获得的电磁性能-力关系曲线显示:电磁性能的改变主要表现为电磁波响应频率的偏移和透射带宽的改变;在不同方向的力作用下,电磁性能的改变程度不一样。为了降低力对频率选择表面电磁性能的影响,在布置频率选择表面时,应使受力的方向避开频率选择表面的最敏感方向,同时带圆角的开孔型频率选择表面值得研究。     

强电磁脉冲对舰艇舱体的耦合防护研究

强电磁脉冲能够在孔缝等处通过耦合进入舱体内部,破坏舰艇内部的电子设备.为保护舰艇内部的电子设备,提出了在舱体通风孔处安装交错排列的多层截止波导式通风窗,来逐渐减弱强电磁脉冲进入舱体的耦合场强.通过应用FDTD法对该防护方案的计算机仿真与分析,表明该方案不仅具有良好的防护效果,并且实用可行.     

核电磁脉冲防护方式比较

核电磁脉冲（NEMP）防护是指挥所信息系统安全防护的重中之重,文章通过对地下指挥工程采取滤波器、光电隔离装置和全光纤引接三种核电磁脉冲防护方式比较,分析了各种方式的优点和缺点,为地下指挥工程核电磁脉冲防护系统建设提供参考。     

某型舰载机碳纤维复合材料电源机箱及其核电磁脉冲防护性能

[目的]针对某型舰载机电源机箱减重和核电磁脉冲(HEMP)防护的设计需求,采用基于碳纤维复合材料化的机箱结构设计,并利用热压罐成型工艺制备复合材料电源机箱。[方法]利用CST仿真软件进行机箱复合材料的防护性能仿真和设计评估;选择镀镍碳纤维和延展金属网作为电磁增强材料,同时配合层间电磁增强和缝隙、搭接等部位的电连接设计;使用有界波模拟器验证其在核电磁脉冲下的防护能力。[结果]结果表明,碳纤维复合材料机箱在核电磁脉冲下的屏蔽效能达到65 dB以上。[结论]采用热压罐工艺制作的机箱具有质量轻、强度高、成型方便、电磁脉冲防护性能好、环境适应性强等优点,具有较高的工程价值和发展前景。     

浅谈频率选择表面技术在舰船设计中的应用

介绍国内外频率选择表面技术的发展状况,叙述频率选择表面技术的原理,分析频率选择表面技术对于提高舰船隐身性能的重要性,指出在舰船设计过程中采用频率选择表面技术对国内舰船设计具有巨大的现实与长远意义。