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。

     

高功率微波武器

高功率微波武器是新概念武器中的一种定向能武器,是正在研究发展的高新技术武器之一,它不仅有可能给21世纪的武器系统带来质的变化,而且有可能控制21世纪的战场,并对未来战争作战方式带来革命性的影响,成为核威慑条件下信息化战争的杀手锏。     

美国高功率微波弹药

介绍美国高功率微波弹药的发展历程以及装备的研制、改进情况，指出在现代战争中发展高功率微波弹药的优势和重要性，重点探讨几种高功率微波弹药的性能及其特点；最后分析美国高功率微波弹药的未来发展趋势。     

高功率微波对脉冲多普勒引信效应仿真研究

在无线电引信中,多普勒无线电引信由于无法提供距离信息比较容易受到干扰;针对现代战争中日益恶化的电磁环境对引信的干扰问题,以Ansoft软件为仿真平台,建立导弹脉冲多普勒引信天线的物理结构模型和电路模型,通过计算机仿真分析了耦合的电磁场以及电磁波能量对引信关键器件的影响情况.结果表明,所研究的HPM由于持续时间短,无法达到压制干扰的目的.由于限幅器的作用,HPM脉冲进入引信执行级的能量也很低,且不满足多普勒频率的要求,无法使引信误启动.     

高功率微波对无线电引信的效应分析

基于导弹无线电引信技术特点和工作机理,利用电磁耦合与相互作用基本理论,通过效应试验和理论分析相结合,研究高功率电磁脉冲对无线电引信干扰机理和效应。     

C^4ISR面临高功率微波武器的巨大挑战

讨论了高功率微波武器的杀伤机理和特点,指出其对C^4ISR系统信息流程各个环节的威胁,已经成为C^4ISR系统信息安全的巨大挑战;提出了几种对高功率微波武器（HPMW）的防御方法。     

《中国舰船研究》2015年第2期《高功率微波电磁脉冲辐射防护专刊》目录

[1]高功率微波电磁脉冲辐射防护专刊前言…吴晓光（1）
[2]强电磁防护技术研究进展…刘培国,刘晨曦,谭剑锋,董雁飞,易波（2）
[3]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… 郑生全,邓峰,王冬冬,侯冬云,刘培国（7）
[4]基于高频算法的舰船电磁环境研究…历园园,翟助群,李思,李宇佳,李文兴（15）
[5]舰船系统间电磁兼容性的层次化优化方法…刘雷,金佳佳,孙照清,姜弢（22）
[6]共形FDTD网格剖分方法及其在舰船电磁环境效应仿真中的应用…郭旸,王向华,胡骏（29）
[7]基于函数语言的并行FDTD算法新实现及其在航空母舰甲板表面电磁场分布问题仿真中的应用… 郭旸,王向华,胡骏（35）
[8]基于设备性能曲线的通信系统电磁兼容性评估方法…金佳佳,刘雷,姜弢（40）
[9]应用于舰载天线电磁兼容性分析的改进多层快速多极子算法…潘龙,朱志宇（47）
[10]雷电先导放电通道内电场和电荷的分布特征…万浩江,魏光辉,陈亚洲,王琳（55）
[11]基于随机桥理论的海面微波信道建模方法…曹小东,汪小君,姜弢（60）
[12]PIN二极管限幅器的电磁脉冲损伤特性试验…王冬冬,邓峰,郑生全,侯冬云（65）
[13]通信设备机箱强电磁脉冲耦合预测方法…邓峰,丁凡,郑生全（70）
[14]一种加载集总器件的可调三维周期结构…董雁飞,王为,刘培国,易波,刘晨曦（74）
[15]能量—频率选择表面级联复合设计与仿真…谭剑锋,杨成,刘培国,刘继斌（79）
[16]基于非谐振单元的小型化带通频率选择表面设计…陈亮,陈夏萌,陈强,白佳俊,付云起（84）
[17]无偏置网络场控有源频率选择表面设计…邓峰,郑生全,王冬冬（89）
[18]电磁能量选择表面结构设计与仿真分析…刘晨曦,刘培国,王为,易波,董雁飞（93）
[19]差模电流注入等效电磁脉冲辐射技术仿真研究…卢新福,魏光辉,潘晓东,范丽思,万浩江,张勇强（99）
[20]玻璃气体放电管与陶瓷气体放电管的纳秒脉冲响应特性比较… 李红岩,祁国成,梁涛,李亚峰,吕峰,谢彦召（104）
[21]开孔金属腔体场强增强效应分析…李新峰,魏光辉,潘晓东（109）
[22]一种用于电磁脉冲定向辐射的TEM天线设计…范丽思,潘晓东,王赟（116）
[23]基于改进TRL校准算法的二极管参数测量…易波,王为,刘培国,杨成,董雁飞,刘晨曦,李岩（121）     

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。     

舰船平台强电磁脉冲威胁与防护要求

电磁脉冲是一种通常由高空核爆炸引起的瞬间电磁能爆发,能够对海军舰载电子信息系统及武器装备等造成严重影响甚至是毁伤。为了解美国海军在全舰电磁脉冲效应研究方面的相关信息,调研美国海军曾建造的两代舰船电磁脉冲辐射环境模拟器的参数、试验场选址及多次全舰电磁脉冲试验情况,并介绍目前正准备建造的新一代全舰威胁级电磁脉冲模拟器的参数和要求,以及当前用于全舰试验的电磁脉冲模拟器替代品−低幅度连续波扫频辐照系统,分析这些设施在当前美国海军电磁脉冲试验与鉴定中的重要性和作用,探讨美国海军建造新一代全舰电磁脉冲模拟器面临的主要问题。指出,全舰防护研究工作的重要内容是建造全舰电磁脉冲试验设施,开展全舰电磁脉冲效应建模与仿真,并制定相关的试验与防护标准等。     

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.     

美海军对于电磁脉冲威胁开展分析研究

据海军时报网2010年3月28日报道,美国海军工程人员对舰队如何应对当今最可怕且最具争议性的电磁脉冲攻击进行分析研究。     

防御电磁脉冲的舰艇水雾系统构建方案分析

对天线林立的舰艇而言,电磁脉冲武器已经成为一种潜在的致命威胁,从电磁波大气传播角度削减电磁脉冲能量是降低电磁脉冲武器威胁的一种防御策略.针对常规电磁脉冲武器的性能指标,从Mie散射理论出发分析了不同尺度谱分布下的电磁脉冲传播透过率问题,并给出在一定防御水平上水雾系统通量与雾滴尺度、浓度的关系.计算了典型舰艇防御电磁脉冲威胁的水雾系统构建指标.分析结果表明,由离散雾滴粒子构成的水雾系统能够有效地防御电磁脉冲的威胁.     

屏蔽电缆的电磁脉冲时域耦合特性研究

屏蔽电缆对电磁脉冲辐射场的耦合特性对电子设备、系统的电磁干扰控制和电磁脉冲防护具有重要意义。研究屏蔽电缆的双传输线模型分析方法,计算不同频段电磁脉冲辐射场激励下,两种典型的屏蔽电缆在屏蔽层两端不同接地状态时,屏蔽层和芯线上的感应电流。编织屏蔽电缆芯线上的感应电流比管状屏蔽电缆大几个数量级;由于集肤效应的影响,管状屏蔽电缆芯线上的耦合随着频率的升高而降低;编织屏蔽电缆由于编织电感和小孔电感的影响,芯线上的耦合随着频率的升高而升高。对于高灵敏的高频、微波系统,对电磁脉冲的防护时要选用管状屏蔽电缆。     

核测井用γ放射源的辐射防护

核测井仪使用简便快捷、功能强大,已在油田、煤矿等矿产开采中得到了广泛应用。但其所携的放射源发出的核辐射无色无味,对人体危害极大。本文介绍了核测井行业γ射线的辐射防护现状,并对核测井过程中的γ辐射给出定量的估算,为工作人员的安全防护提供指导和参考。     

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。     

军用电子装备对于强电磁脉冲的防护

分析了现代战争的战场环境中对于军用电子装备可能存在的几种强电磁脉冲威胁.分析了这些威胁的产生机理,并针对这些电磁威胁提出了一些防护措施和方法.     

一种用于电磁脉冲定向辐射的TEM天线设计

针对传统传输式电磁脉冲（EMP）模拟器存在测试空间受限的问题,提出一种基于线栅卷边结构的横电磁波（TEM）天线的定向辐射式快沿电磁脉冲（FREMP）模拟器设计方案。通过数值仿真,研究线栅卷边TEM喇叭天线结构参数和吸收电阻对辐射场的影响,仿真结果表明卷边TEM喇叭天线可以有效提高低频辐射能力,可为研制定向辐射式快沿电磁脉冲模拟器提供理论支撑。另通过实验,验证利用线栅卷边结构TEM喇叭天线研制辐射式快沿电磁脉冲辐射波模拟器的可行性。结果表明：利用线栅卷边结构TEM喇叭天线研制的定向辐射式快沿电磁脉冲模拟器的辐射场可达到高空核电磁脉冲（HEMP）标准的要求。

     

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。     

角锥喇叭天线高空电磁脉冲响应统计特性分析北大核心CSCD

[目的]旨在研究入射参量随机分布条件下电磁脉冲作用时角锥喇叭天线的耦合响应规律。[方法]首先,基于CST电磁仿真软件与Matlab软件联合仿真,建立角锥喇叭天线的电磁脉冲响应统计分析模型;然后,利用CST建立天线电磁脉冲响应仿真模型,通过电压驻波比、增益曲线来验证模型的合理性;接着,考虑通信系统在发射、接收等不同状态下的射频端口阻抗特性,在峰值场强50 kV/m的高空电磁脉冲(HEMP)照射下,得到天线端口耦合响应指标(包括开路电压、短路电流和负载电流等);最后,在球坐标系中设定方位角、仰角和极化角以服从均匀分布,并使用Matlab对天线负载响应波形峰值、波形能量等主要响应指标进行分布拟合。[结果]结果显示,主要信号指标概率分布大都呈“凸”字形曲线。以波形峰值为例,其响应波形峰值有90%的概率小于0.13 A,仅为最大峰值0.8 A的16.2%,即除了在特定的电磁脉冲入射范围内,角锥喇叭天线响应波形的各信号指标在大多数情况下都保持在较低水平。[结论]所得结果可为通信系统电磁脉冲易损性分析奠定基础。