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装备发射端口匹配条件下屏蔽多芯线耦合连续波强场电磁辐射效应等效测试方法

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高电压技术 2024年

作者：孙江宁卢新福魏光辉万浩江潘晓东陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室

针对当前对大型武器装备进行屏蔽多芯线缆耦合通道强场连续波电磁辐射效应测试难度巨大的问题，建立了屏蔽多芯线耦合通道大电流注入等效替代强场电磁辐射的理论模型，计算出了辐射和注入条件下的受试设备中各线对终端的差模响应。以两... 详细信息

针对当前对大型武器装备进行屏蔽多芯线缆耦合通道强场连续波电磁辐射效应测试难度巨大的问题，建立了屏蔽多芯线耦合通道大电流注入等效替代强场电磁辐射的理论模型，计算出了辐射和注入条件下的受试设备中各线对终端的差模响应。以两种条件下每一组线对终端的差模响应相等作为等效依据，发现在发射端口阻抗匹配的条件下，各线对的注入激励源与辐照场强的等效对应关系是线性的、相等的，且与受试端内各线对连接的终端阻抗无关。提出了装备发射端口匹配条件下屏蔽多芯线耦合连续波强场电磁辐射效应等效测试方法，并进行了试验验证。试验结果表明，当其中一组线对等效时，其余各线对也已经实现了等效。即使受试端的阻抗发生了非线性变化，各线对的最大误差小于3 dB，验证了测试方法的有效性。

关键词：大电流注入强电磁场屏蔽多芯线等效替代非线性系统

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多避雷针系统接闪器布设优化方法研究

强激光与粒子束 2024年第4期36卷 14-20页

作者：万浩江陈亚洲潘晓东卢新福陆军工程大学石家庄校区石家庄050003

针对多避雷针系统接闪器布设过于依赖工程经验的问题,基于最小成本原则,以多接闪器的高度和安装位置为优化变量,建立了多避雷针系统接闪器布设的优化模型,提出了基于遗传算法的多避雷针系统接闪器布设优化方法,通过典型设计案例对所提... 详细信息

针对多避雷针系统接闪器布设过于依赖工程经验的问题,基于最小成本原则,以多接闪器的高度和安装位置为优化变量,建立了多避雷针系统接闪器布设的优化模型,提出了基于遗传算法的多避雷针系统接闪器布设优化方法,通过典型设计案例对所提优化设计方法的有效性进行了验证。结果表明:该方法对多接闪器位置和高度优化设计的偏差不大于0.29 m;在该方法获得的接闪器位置和高度最优解条件下,预设的防护对象能够完全处于避雷针系统的保护范围之内,且防护对象与保护范围边界的最小间距不大于0.71 m,能够完全满足工程使用的需求。

关键词：多避雷针系统接闪器布局优化滚球法遗传算法

频率步进连续波雷达电磁辐射2阶互调虚警干扰效应规律

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兵工学报 2022年第11期43卷 2819-2826页

作者：赵凯魏光辉潘晓东万浩江卢新福 63870部队陕西华阴714200 陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应国家重点实验室河北石家庄050003

为提高雷达装备电磁防护能力,研究了电磁辐射对典型雷达造成的2阶互调虚警干扰效应。以频率步进连续波雷达为研究对象,结合理论分析与效应试验的方法,分析了虚警目标的电平变化规律、波形特征以及出现位置,并给出了敏感频偏(频段)与敏... 详细信息

为提高雷达装备电磁防护能力,研究了电磁辐射对典型雷达造成的2阶互调虚警干扰效应。以频率步进连续波雷达为研究对象,结合理论分析与效应试验的方法,分析了虚警目标的电平变化规律、波形特征以及出现位置,并给出了敏感频偏(频段)与敏感频差的测试方法。结果表明:双频电磁辐射在接收机下变频的过程中会产生2阶互调信号,该信号在适当条件下会使受试雷达产生一个位置固定的“尖峰型”虚警目标,其位置可通过计算得到;当双频干扰任一分量或两分量同比例增强时,2阶互调虚警电平初期近似线性上升,而后增速趋缓直至电平达到最大值,随后电平逐渐下降;2阶互调虚警电平最大值可远高于单频干扰情形;受试雷达2阶互调虚警干扰敏感频偏约为(f_(0)-180 MHz)~(f_(0)+160 MHz),敏感频差不高于2.70 MHz。

关键词：雷达电磁辐射 2阶互调虚警干扰效应试验

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步进频雷达单频伪信号干扰效应机理分析

电子科技大学学报 2023年第6期52卷 851-858页

作者：赵宏泽魏光辉潘晓东杜雪万浩江陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应国家重点实验室石家庄050003

针对典型雷达装备受到单频电磁辐射时,雷达显示界面形成伪信号从而造成真实目标误判的问题,基于步进频雷达测距工作原理,以某型Ku波段步进频测距雷达为实验对象,开展了单频电磁辐射伪信号干扰效应实验,验证了两类伪信号干扰成像机理分... 详细信息

针对典型雷达装备受到单频电磁辐射时,雷达显示界面形成伪信号从而造成真实目标误判的问题,基于步进频雷达测距工作原理,以某型Ku波段步进频测距雷达为实验对象,开展了单频电磁辐射伪信号干扰效应实验,验证了两类伪信号干扰成像机理分析的正确性。通过实验得到了带内外典型频点的两类伪信号电平值随单频干扰场强的变化曲线,基于接收电路非线性失真分析分别解释了带内外伪信号电平值的变化规律,而后测得了两类伪信号干扰的敏感频段。实验结果表明:带内单频电磁辐射可对步进频雷达装备造成“脉冲”型伪信号干扰,伪信号出现的位置随机;带外单频电磁辐射可对步进频雷达装备造成“冲激”型伪信号干扰,伪信号出现的位置固定;随着单频干扰场强的提高,“脉冲”型伪信号电平值先线性增长,而后保持恒定;“冲激”型伪信号电平值先逐渐增大,达到最大值后逐渐降低。

关键词：效应规律成像机理伪信号干扰单频电磁辐射步进频雷达

弱不平衡条件下平行双线耦合通道大电流注入等效替代辐照试验方法

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高电压技术 2022年第6期48卷 2444-2451页

作者：孙江宁潘晓东卢新福万浩江魏光辉陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室石家庄050003

针对在大范围空间中强磁场电磁环境难以模拟辐射效应,以及现有大电流注入技术在测试非线性系统中存在局限性等问题,进行了平行双线耦合通道大电流注入等效替代辐照试验方法研究。以非线性响应系统为受试设备,分别建立了辐照和注入两种... 详细信息

针对在大范围空间中强磁场电磁环境难以模拟辐射效应,以及现有大电流注入技术在测试非线性系统中存在局限性等问题,进行了平行双线耦合通道大电流注入等效替代辐照试验方法研究。以非线性响应系统为受试设备,分别建立了辐照和注入两种条件下受试设备响应的分析计算模型,推导了弱不平衡条件下注入激励源电压与辐照场强的等效对应关系,明确了大电流注入方法等效替代辐照试验的条件和方法,并通过了试验验证。研究结果表明,对于非线性响应系统,大电流注入方法可以准确地等效受试设备的辐射效应测试,误差均不超过1 dB,可以满足工程实际需求。

关键词：弱不平衡平行双线非线性系统大电流注入辐射敏感度等效替代

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用频装备强场电磁辐射效应等效试验方法

系统工程与电子技术 2022年第3期44卷 755-761页

作者：卢新福魏光辉潘晓东万浩江孙江宁陆军工程大学石家庄校区电磁环境效应重点实验室河北石家庄050003

针对现有差模注入等效试验方法局限性导致的误差,基于电磁场理论分析了误差产生原因,提出了天线耦合途径下的校正方法,实现了注入试验结果与测试标准要求的电磁辐射试验结果等效。以复杂电磁环境下易出现干扰损伤效应的用频装备为研究对... 详细信息

针对现有差模注入等效试验方法局限性导致的误差,基于电磁场理论分析了误差产生原因,提出了天线耦合途径下的校正方法,实现了注入试验结果与测试标准要求的电磁辐射试验结果等效。以复杂电磁环境下易出现干扰损伤效应的用频装备为研究对象,将通信电台这一典型用频装备作为受试设备,开展了带内和带外阻塞效应强场电磁辐射等效注入试验,提出了工作信号和干扰信号同时存在的校正方法并进行试验验证。结果表明,接收天线为主要耦合途径下,差模注入法等效电磁辐射法的精度高,等效注入试验所需电磁功率显著小于辐射试验。

关键词：用频装备高强度辐射场电流注入电磁环境效应

非屏蔽多芯线缆耦合通道大电流注入等效试验方法

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电波科学学报 2022年第1期37卷 23-32页

作者：孙江宁潘晓东卢新福万浩江魏光辉陆军工程大学电磁环境效应重点实验室石家庄050003

从非屏蔽多芯线缆单一线对大电流注入等效替代辐照模型出发,提出了单一线对的大电流注入严格等效辐照的试验方法.以非屏蔽四芯线为试验对象,探索了非屏蔽多芯线缆终端响应规律,发现各线对并不能同时严格等效.在此基础上,提出了非屏蔽线... 详细信息

从非屏蔽多芯线缆单一线对大电流注入等效替代辐照模型出发,提出了单一线对的大电流注入严格等效辐照的试验方法.以非屏蔽四芯线为试验对象,探索了非屏蔽多芯线缆终端响应规律,发现各线对并不能同时严格等效.在此基础上,提出了非屏蔽线缆耦合通道加严等效的试验方法,并进行了试验验证.试验结果证明,提出的大电流加严等效注入的方法是可以替代强场辐照试验的,解决了武器装备系统通过性试验的问题.

关键词：非屏蔽多芯线大电流注入辐射敏感度严格等效加严等效

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闪电回击工程模型的有效性研究

高电压技术 2012年第10期38卷 2683-2690页

作者：陈亚洲王晓嘉万浩江军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003

为了分析几种常用的闪电回击工程模型的有效性,将回击通道底部电流表示为击穿电流和电晕电流的叠加,利用脉冲函数描述回击通道底部电流波形,选择了一种比较典型的回击通道底部电流波形参数,分别对Bruce-Golde(BG)模型、运动电流源(TCS)... 详细信息

为了分析几种常用的闪电回击工程模型的有效性,将回击通道底部电流表示为击穿电流和电晕电流的叠加,利用脉冲函数描述回击通道底部电流波形,选择了一种比较典型的回击通道底部电流波形参数,分别对Bruce-Golde(BG)模型、运动电流源(TCS)模型、Diendorfer-Uman(DU)模型、传输线(TL)模型、电流指数衰减的传输线(MTLE)模型和电流线性衰减的传输线(MTLL)模型6种回击工程模型产生的不同场区回击电磁场进行了计算,并将计算结果与实际测量得到的不同场区回击电磁场特征进行了比较。结果表明基于MTLL回击模型计算得到的不同场区回击电磁场能够符合实际测量回击电磁场所具有的4个特征:(1)电场与磁场都有1个快速上升的初始峰值,当观测距离>1km时该峰值的数值与距离接近成反比;(2)几十km距离以内的电场在起始峰值之后有1个缓慢的上升沿,其持续时间可长达100μs;(3)几十km距离以内的磁场在起始峰值后有1个隆起,其最大值在10～40μs之间;(4)50～100km距离之间的电磁场在初始峰值后几十μs内都有过零点。依据另外5种回击工程模型计算得到的回击电磁场不能与实际测量闪电回击电磁场的特征完全相符。因此,MTLL回击模型具有相对更高的精确度和有效性。

关键词：闪电回击工程模型回击电流分布脉冲函数回击电磁场实测电磁场有效性分析

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基于斜向放电通道的地表雷电电磁场特性分析

高电压技术 2012年第11期38卷 2805-2814页

作者：陈亚洲王晓嘉万浩江王琳军械工程学院静电与电磁防护研究所 77108部队

为保护敏感设备免受雷电电磁脉冲场的危害并选择合适的防护措施,需要确定斜向放电通道下雷电回击电磁场的场强以及分布规律。为此,将雷电斜向放电通道的电流微元分解为垂直和平行于大地的分量。利用脉冲函数表示通道底部电流,结合回击... 详细信息

为保护敏感设备免受雷电电磁脉冲场的危害并选择合适的防护措施,需要确定斜向放电通道下雷电回击电磁场的场强以及分布规律。为此,将雷电斜向放电通道的电流微元分解为垂直和平行于大地的分量。利用脉冲函数表示通道底部电流,结合回击电磁场的传输线模型,根据偶极子法求解Maxwell方程组,得到了斜向通道在空间产生电场与磁场的解析表达式。进而研究了通道倾斜程度对不同场区地表回击电磁场的影响以及回击电磁场随观测点位置的变化规律。结果表明:地表电场比磁场更易受到通道倾斜程度和观测点位置的影响,且地表电磁场强度波形峰值在近场、中间场和远场均随斜向通道与地面夹角的增大而减小,在远场和中间场随斜向通道与地面观测点之间方位夹角的增大而减小。

关键词：雷电回击电磁场斜向放电通道偶极子法脉冲函数地表电磁场回击模型