静电放电对电子装置的危害机理分析与模型研究

本文介绍了静电放电(ESD)对电子装置的危害,分析了半导体器件受ESD影响而失效的机理,及ESD对电子设备形成干扰的途径,介绍并分析了六种ESD模型,即人体模型(HBM)、带电装置模型(CDM)、场感应模型(FIM)、机器模型(MM)、增强型场模型(FEM)或金属体模型(BMM)、电容耦合模型(CCM)。     

基于EMP环境下的导弹作战防护对策分析

EMP武器以其极强的破坏性在现代战争中展现出了显著的作战效能。为了提高EMP环境下导弹作战防护能力,简单分析了EMP的产生过程,阐述了EMP武器在作战运用中的干扰、软(硬)杀伤的作用机理,研究了EMP环境对导弹及测试设备、指挥系统、计算机系统的影响,提出了导弹作战中对EMP的防护应采取设置法拉第笼、可靠接地、滤波等防护对策。     

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。     

接近速度和相对湿度对静电放电强度的影响

静电放电（ESD）会对电子设备和系统造成严重干扰,但是在相同的放电电压下,ESD强度却会发生很大的变化。这种变化与电极接近速度、相对湿度和电弧长度等因素有关。为提高ESD实验结果的重复性,通过理论分析和实验研究了电极接近速度和相对湿度对ESD强度的影响。理论计算了两接近导体之间的自（互）电容系数、导体电势差、导体电势差随放电间隙和时间的变化率;实验研究了ESD强度（比如放电电流峰值、上升时间）随接近速度和相对湿度的变化关系。研究得出,接近速度直接决定了导体电势差随时间的变化率,同时对ESD强度产生明显影响;相对湿度会对ESD强度产生很大的影响。     

无线电引信超宽带电磁脉冲效应研究

利用超宽带(UWB)电磁脉冲发生器对不同姿态的某型无线电引信进行了超宽带电磁脉冲辐照实验研究。实验表明:电点火头本身在UWB辐照下是安全的,当超宽带电磁脉冲峰峰值场强达到106 kV/m时,在引信加电工作情况下可以使实验引信全部引爆;此外,引信-弹体自身等效天线长度增加会导致无线电引信超宽带电磁脉冲效应更加明显。     

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。     

方波注入对组合电路损伤效应研究

以某型雷达系统为试验对象,选取典型系统的组合电路,进行方波脉冲注入对比试验,研究了电磁脉冲对系统中组合电路的损伤规律。试验表明:电磁脉冲对组合电路的损伤与电路结构有关,损伤过程是一个渐变的过程,注入脉宽越大其损伤电压越小,能量可能是造成电路功能损伤或失效的主要因素。     

静电放电抗扰度试验中辐射场若干特性的试验研究

国际标准IEc61000-4—2中对静电放电抗扰度试验方法和试验布局进行了规定,但是对间接静电放电（ESD）产生的辐射场没有进行描述。根据标准IEc61000—4—2,首先对水平耦合板和垂直耦合板放电时垂直耦合板上的场分布进行了分析,然后对几种医疗设备进行静电放电抗扰度试验。试验得出：1）对两种耦合板放电时,水平耦合板上电场强度和磁场强度随测试距离的变化趋势不同;2）试验结果对ESD模拟器的种类有着依赖关系。这些结果为研究电子设备静电放电抗扰度试验新方法、新标准和新的试验平台及诊断评估方法提供了参考依据。     

IEC61000-4—2中ESD间接放电实验局限性研究

国际电工委员会标准IEC61000—4—2：2001修改了对位于受试设备下方的水平耦合板施加放电的实验方法。按照新的和旧的实验方法对水平耦合板上的电场和磁场分布进行了研究,并比较2种不同厂商生产的静电放电模拟器在水平耦合板上产生的电场和磁场。实验研究得到：当放电枪的位置由原来的垂直位置改为水平位置放电时,水平耦合板上测的电场和磁场值都变小,不同品牌模拟器之间产生的场的一致性有所提高,但仍存在一定的局限性。     

静电放电的探测技术

静电放电探测技术是静电危害防护、高压电力故障诊断等领域的关键技术。最近研究表明 ,静电放电探测已成为高压非接触测量、静电目标探测与定位的重要手段。针对静电放电的场、光、声效应及静电感应原理 ,介绍了ESD的声探测、光探测、电磁辐射探测及静电感应探测的原理和方法 ,综述了静电放电探测技术的现状及发展趋向 ,并根据作者的研究 ,分析了各种探测方法的探测范围及其技术要点。