纳秒级电磁脉冲模拟器的研制

介绍了纳秒级电磁脉冲模拟器的组成和主要指标,分析了脉冲高压电源的各项参数对脉冲模拟器输出波形上升前沿的影响,给出了实测数值和波形。测量结果表明此电磁脉冲模拟器可以输出前沿大约为2 58ns、衰落时间约55ns的双指数脉冲波。     

有界波模拟器频率特性研究

通过数值计算,研究了快上升沿电磁脉冲信号在有界波模拟器中的传输特性。采用矩量法(MoM)结合快速多极子(FMM)方法,对模拟器在传输不同上升沿电磁脉冲信号时内部的电场波形分别进行了计算。理论分析了有界波模拟器的频率特性,确定了该模拟器所能模拟电磁脉冲上升沿的上限,其结论对设计上升沿2~3ns的大型电磁脉冲场模拟设备具有一定的参考意义。     

核电磁脉冲模拟器的电场特性及等离子体阵列的防护性能

强电磁脉冲通过电子设备表面耦合进入内部将产生显著的破坏作用,而等离子体作为一种特殊的电磁介质,具有屏蔽强电磁脉冲的能力,因此基于等离子体的强电磁脉冲防护研究具有重要意义。利用CST软件仿真分析了核电磁脉冲模拟器工作空间的电场分布。进行了核电磁脉冲对单片机的干扰和破坏效应辐照研究,得到了其对MF-51-1型单片机的干扰和破坏阈值分别在10 kV/m和18 kV/m左右。实验研究了单层等离子体阵列对核电磁脉冲的防护性能,能量衰减均在10 dB以上。实验结果表明,等离子体具有强电磁脉冲防护的能力。     

核爆炸源区早期电磁脉冲的一种近似解析解

本文导出了地面核爆炸源区早期电磁脉冲波形的近似解析解。得出的电磁脉冲早期波形特征和γ射线源波形有一一对应关系。把解析结果与有关数值模拟结果进行了比较,符合得较好。为通过测量电磁脉冲来了解γ源波形特征提供了理论依据。     

系统级电磁脉冲模拟试验技术

阐述了2种大型系统级电磁脉冲模拟试验系统设计和研制方法。2种电磁脉冲模拟试验系统采用不同的技术方案。有界波电磁脉冲模拟试验系统由平行板传输线、脉冲功率源和匹配负载等组成。试验表明,有界波模拟试验系统能产生垂直极化电场,电场波形上升沿平均值达2.7ns,电场波形半高宽平均值达25.6 ns。有界波电磁脉冲模拟试验系统工作空间8.4 m×8.4 m×8.4 m,电场强度峰值大于50 kV/m。辐射波电磁脉冲模拟试验系统由辐射天线和脉冲功率源等组成。辐射波电磁脉冲模拟试验系统可生成水平极化电场,电场波形上升沿平均值小于10 ns,电场波形半高宽平均值约为30 ns。辐射波电磁脉冲模拟试验系统工作空间,距离天线水平距离20 m处电场强度峰值大于15 kV/m。     

高功率电磁环境下导弹发射阵地近地面电磁脉冲波形仿真*

主要研究在高功率电磁环境下高空核爆到达导弹预设作战阵地近地面时的电磁脉冲环境.首先给出高空核爆电磁脉冲场近地面计算的理论基础,然后分析不同条件下近地面的电磁脉冲环境参数,编程实现了基于时域有限差分算法的电磁脉冲波形数值仿真,完成了多种特定预设战场环境下的电磁脉冲计算,最后给出由于电磁脉冲武器的发展和HEMP波形表述形式变化,给导弹武器系统抗电磁脉冲性能研究带来的影响和新动态趋势.结论认为:应加强对前沿更陡、强度更强电磁脉冲的抵抗能力,防御重点放在机动作战样式方面,提高战地战时抗毁生存能力.     

核电磁脉冲对舰载C^3I系统的威胁

核电磁脉冲将在信息战中发挥巨大作用。本文阐述了核电磁脉冲的产生机理、破坏机理、破坏效应和防护方法,指出核电磁脉冲对我舰艇C^3I系统的潜在威胁。     

电火工品抗核电磁脉冲测试技术研究

本文简要综述了高空核电磁脉冲（HEMP）产生机理及特点和国外有关HEMP辐射环境（E1成分）表述的各种标准，对国内核电磁脉冲模拟设备作了一些介绍，对核电磁脉冲对电火工品的作用机理和其测试技术进行了简单分析。     

高功率电磁环境下导弹发射阵地近地面电磁脉冲波形仿真

主要研究在高功率电磁环境下高空核爆到达导弹预设作战阵地近地面时的电磁脉冲环境。首先给出高空核爆电磁脉冲场近地面计算的理论基础，然后分析不同条件下近地面的电磁脉冲环境参数，编程实现了基于时域有限差分算法的电磁脉冲波形数值仿真，完成了多种特定预设战场环境下的电磁脉冲计算，最后给出由于电磁脉冲武器的发展和HEMP波形表述形式变化，给导弹武器系统抗电磁脉冲性能研究带来的影响和新动态趋势。结论认为：应加强对前沿更陡、强度更强电磁脉冲的抵抗能力，防御重点放在机动作战样式方面，提高战地战时抗毁生存能力。     

美军2021财年核电磁脉冲领域国防预算概况与简析

本文基于美国国防部机构、海军、空军和天军2021财年的国防预算文件,梳理出与核电磁脉冲科研活动相关的12个课题,并通过统计对比,提炼出美军核电磁脉冲科研活动的主要内容及关注点。统计结果显示,这些课题均属于"研究、开发、试验与鉴定"范畴,涉及国防科研预算8个子类中的6个,预算总金额为5.28亿美元。总体而言,美军2021财年核电磁脉冲领域的国防预算涉及的研究内容主要可分为三大类:导弹防御与核武器等系统的核电磁脉冲加固防护;武器装备与系统高空电磁脉冲生存能力测试与评估;辐射与核威胁探测与材料研发。美军核电磁脉冲研究活动表现出4个特点:核电磁脉冲领域投资紧贴最新美军战略目标与要求;传统核电磁脉冲研究项目持续跟进,弥补能力不足;预算适时根据武器装备发展阶段进行调整;核电磁脉冲研究经费相对较少,但仍具重要性。     

FPGA静电电磁脉冲辐照效应试验研究

根据国际电工委员会IEC61000-4-2标准,利用ESS-200AX型ESD模拟器,选用人体-金属模型,测试静电电磁脉冲(ESD EMP)对FPGA的影响,并针对试验结果对故障原因进行分析。试验结果表明:FPGA集成电路抗静电电磁脉冲能力较强,当在FPGA集成电路周围的静电放电电压达到13 kV时,静电电磁脉冲将破坏SRAM的查找表中的数据,致使FPGA功能性损坏,但重新加电可恢复正常。     

高场强电磁脉冲模拟器及其生物学研究

介绍了一种新建的适用于生物效应研究的高场强电磁脉冲(EMP)模拟器,描述了其工作原理、设计参数。调试结果表明,此模拟器达到了设计要求,且性能稳定。动物实验已初步表明,高场强EMP可致大鼠中枢神经系统血液循环障碍,神经细胞变性,突触结构模糊等改变。     

有界波模拟器远场辐射特性仿真研究

利用电磁仿真计算软件FEKO对有界波模拟器远场辐射特性进行仿真分析,得到远场的辐射方向图,并指出方向图随激励源频率的变化关系。该结论对开展电磁防护研究及快上升沿电磁脉冲场模拟器的设计具有一定的参考意义。     

LEMP模拟器空间场分布仿真研究

研究了雷电电磁脉冲信号在有界波模拟器中的传输特性。分别以谐波及双指数波作为激励源,采用矩量法结合快速多极子(FMM)数值计算方法,对LEMP模拟器的空间场分布进行了分析,给出了模拟器内部场的建立情况及分布规律。结果表明:模拟器所加负载的匹配程度对内部场分布影响较小,LEMP模拟器内场的传播具有准横电磁波的特性。     

一种小型的高压毫微秒脉冲发生器及其应用

本文讨论了一种小型的高压毫微秒脉冲装置。该装置可以产生幅值120kV,上升前沿陡度大于5kV/ns、脉宽100ns 的高压脉冲,并已被用作REB 加速器的触发源、高压EMP 模拟器的脉冲源和研究介质击穿特性的能源。     

新型爆磁压缩脉冲功率调制电路

爆磁压缩发生器一般具有较低阻抗,在驱动较高阻抗负载时需要脉冲功率调制电路。传统的脉冲功率调制电路需要脉冲变压器,体积庞大,若其后再采用传输线作中间电容储能,尽管输出波形有改善,但体积更大。提出一种无需脉冲变压器,把传输线当作电感储能元件的功率调制电路。该方案具有电路结构简单、体积紧凑、绝缘压力小等优点。文中同时给出了电路的仿真结果。该功率调制方案将使爆磁压缩的应用更加广泛。     

电磁脉冲弹的杀伤能力

概述了电磁脉冲弹的组成和工作原理,通过对电磁脉冲波形的分析,以及对电磁脉冲能量在空中的传播规律的研究,建立了电磁脉冲武器杀伤能力的仿真模型.在此基础上选择六种最具代表性的电子器件,并根据其破坏阈值进行仿真计算,从而得出了电磁脉冲弹在采用定向天线时对这六种电子器件的杀伤距离.根据电磁脉冲弹的杀伤能力对其进行合理运用,这对以使用电磁脉冲武器为背景的战法研究具有非常重要的现实意义.     

改善逆变器输出电压波形的研究

在115 V/400Hz逆变电源中,A/D转换器引起的量化误差对系统的影响是造成系统不稳定的主要因素之一.通过对逆变器反馈通道误差的分析,采用全波整流电路对115 V/400 Hz逆变电源中A/D采样电路进行了改进,减小反馈通道误差,使逆变器的稳态电压输出波形质量得到显著改善.     

双正激ZVT-PWM开关电源充电机

介绍了一种双正激电路的软开关拓扑，分析了其软开关的工作原理，推导了实现软开关的关键技术参数的计算公式并采用该技术开发了１．８ｋＷ的充电电源。