屏蔽室脉冲波屏蔽效能模型估计方法

根据连续波条件下测得的屏蔽室屏蔽效能,采用相位重建、最佳逼近元法参数估计以及迭代修正算法,建立了屏蔽室脉冲波屏蔽效能的时域估计模型.该模型采用系统离散传递函数形式,可通过数字滤波估计出屏蔽室内脉冲波的响应波形和脉冲波峰值屏蔽效能.通过滤波器建模实验和脉冲磁场屏蔽实验,验证了该方法的有效性,为由屏蔽室连续波测量结果评估脉冲波响应提供了可行途径.     

基于箱体法材料电磁脉冲场屏蔽效能测试研究

为准确评价屏蔽材料在强电磁脉冲环境中的屏蔽效能,提出了一种基于屏蔽暗箱窗口法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测量方法。该方法将带有测试窗口的屏蔽箱体置于GTEM 室内,被测屏蔽材料安装在屏蔽箱的测试窗口上,利用置于腔体中心的单极子天线测量耦合进腔体的电磁脉冲电压波形,对测得的时域电压信号进行快速傅里叶变换( FFT) ,得到了被测材料频域屏蔽效能曲线。与频域测试结果进行了对比,结果基本一致。实验表明该测试系统可以有效减小局部增强效应对测量精度的影响,能够可靠评价强电磁脉冲作用下材料的屏蔽效能。     

材料电磁脉冲屏蔽效能研究进展

首先总结了国外电磁脉冲的研究现状及屏蔽效能的测试方法,并分析了国内电磁脉冲屏蔽效能的测试方法及根据频域测量结果估计时域响应研究进展,然后介绍了屏蔽效能频域和时域表征方法,特别是近几年来电磁脉冲屏蔽效能的表征方法,最后指出了当前电磁脉冲屏蔽效能研究中需解决的问题及今后研究方向,对电磁脉冲作用下材料屏蔽效能的研究具有指导意义。     

基于FDTD/MTL 混合算法求解飞行器线束电磁敏感度

结合GJB151A 中的测试标准,求解平面波照射下飞行器线束电磁敏感度（electromagnetic susceptibility ,EMS） 问题。采用时域有限差分法（Finite-Difference Time-Domain ,FDTD）求解空间电磁场在线束屏蔽层上产生的感应电流, 并将其作为多导体传输线（multi-transmission line ,MTL）方程中的激励源[6],计算线缆电磁脉冲响应。该算法可减少 网格剖分数目,节省计算资源,适合电大尺寸目标中线束问题的求解。最后,利用该方法分析了飞行器屏蔽效能和电 磁脉冲极化方式对线束EMS 的影响,得到了电缆设备端感应电压的频率响应特性。计算结果验证了该方法的高效性和 可行性。     

目标腔体内置脉冲通过孔隙电磁泄漏的数值研究

利用时域有限差分(FDTD)方法系统研究了目标腔体内置正弦调制高斯脉冲通过具有相同面积的不同单孔和孔阵电磁泄漏的规律,并利用快速傅立叶变换和时频转换方法将计算结果由时域转换到频域上.研究指出,在低频段,圆孔电磁屏蔽效能高于方孔与蜂窝孔而孔阵的屏蔽效果更好;单孔与孔阵对高频电磁波基本没有屏蔽功能.通过对内置正弦调制高斯脉冲在目标腔体内的位置对电磁泄漏的影响的研究表明,脉冲源距离孔越近,孔的屏蔽效能越低.     

静电放电电磁脉冲激励下材料屏蔽效能研究

为更好地评价电磁屏蔽材料对静电放电电磁脉冲的屏蔽效能,对静电放电脉冲激励下的材料的屏蔽效能进行了时域测试研究。以静电放电电磁脉冲为注入源,结合宽带同轴测试夹具和数字存储示波器,对一种平面材料的屏蔽效能进行了时域测试。通过得到的屏蔽前后的信号,计算了不同激励电压下该材料的峰值屏蔽效能,结果表明激励电压的大小对该材料的电磁脉冲屏蔽效能影响不大。通过对屏蔽前后信号的FFT 变换计算了其频域幅频特性曲线,与频域实验测试所得的幅频特性曲线进行了对比,结果比较一致。表明该时域测试系统能够可靠地评价材料对高压静电放电电磁脉冲激励下的衰减能力。     

电磁脉冲参数对材料屏蔽效能影响研究

采用基于有限积分方法的电磁仿真软件CST-MWS建立电磁脉冲辐照条件下材料屏蔽效能测试模型,提出脉冲峰值屏蔽效能和脉冲能量屏蔽效能两个方案来评价材料屏蔽能力,并通过仿真分析了电磁脉冲上升时间和脉宽对屏蔽效能的影响。结果表明,脉冲上升时间相对于脉宽对屏蔽效能的影响较大,上升时间越短,屏蔽效能越高,峰值屏蔽效能高于能量屏蔽效能;脉宽对于材料的峰值屏蔽效能基本没有影响,能量屏蔽效能随着脉宽的增大而减小。     

电磁弹射装置脉冲强磁场防护设计

针对电磁弹射装置激励和发射过程中产生的感应脉冲强磁场对周边电子设备造成的电磁干扰(EMI)威胁特征,基于有限积分技术(FIT)对弹射装置内磁场环境进行仿真分析,并对发射器结构开展磁场屏蔽特性设计研究。以某装置应用为例,在5 kHz以下低频段,内部磁场值可达10 T,通过多层梯度复合磁屏蔽结构设计,实现磁场屏蔽效能达40 dB,满足了该系统磁防护设计要求。     

屏蔽效能的测量方法

总结并介绍了几种屏蔽效能的测量方法,包括测量金属板屏蔽效能的小环天线法、测量IC封装屏蔽效能的集成天线法、直接照射法、混响室法和脉冲测量法,并通过对各种方法的比较,说明了各种测量方法的适用范围和优点。     

基于屏蔽暗箱窗口法材料快沿电磁脉冲屏蔽效能测试*

为满足材料强电磁脉冲场屏蔽效能的测试需求,搭建了基于屏蔽暗箱窗口法的材料电磁脉冲屏蔽效能测试系统.首先采用连续波对某种金属织物材料进行了频域测试,通过测试空箱和加载材料内部场强大小,计算了该材料的频域屏蔽效能.然后采用快上升沿电磁脉冲源对该材料进行了时域测试,计算了强场作用下材料的峰值屏蔽效能.对测得的时域信号进行降噪处理和快速傅里叶变换(FFT),得到了该材料频域屏蔽效能曲线,与频域试验所测曲线进行了对比,结果基本一致.实验表明该测试系统能够可靠评价强电磁脉冲作用下材料的屏蔽效能.     

Wideband Pulse Responses of Metallic Rectangular Multistage Cascaded Enclosures Illuminated by an EMP

A generalized mathematical procedure is developed for investigating shielding performance and inner wideband pulse responses of metallic rectangular multistage cascaded enclosures with multiple rectangular apertures, which is illuminated by an electromagnetic pulse (EMP). The mathematical methodology is based on the integral equation technique combined with the method of moments, by which all unknown aperture fields are solved according to a set of linear algebraic equations of infinite order. Numerical computations are performed to show frequency- and geometry-dependent shielding effectiveness and inner pulse waveforms of single- and double-stage cascaded enclosures, respectively, with computational accuracy and convergence rate also checked. It is found that using appropriate metallic multistage cascaded enclosures, high shielding performance can be achieved, which can provide an effective protection for certain electronic and communication systems from the interference of an EMP.      

Pulse shielding by nonferrous and ferromagnetic materials

The problems encountered in pulse shielding by ferromagnetic materials are discussed. A limiting nonlinear shielding theory for magnetic materials based on the classic switching theory of ferromagnetism is established and verified experimentally. The limiting nonlinear theory includes the influence of saturation induction, coercive force, electrical conductivity, and pulse charge. The pulse shielding effectiveness of many different shielding materials, both ferrous and nonferrous, is analyzed. The material costs and weights are compared. It is shown that below a certain pulse current level, nickel-iron alloys produce the lightest shields. Above that current level, nonferrous materials become lighter because they are less dense. Suggestions for the improvement of ferrous alloys are included.     

地下工程中金属门非核电磁脉冲屏蔽效能研究

以圆形截面坑道为简化模型,运用旋转对称体时域有限差分法将三维问题转化为二维问题处理,计算了地下防护工程口部金属门对高功率微波、超宽带电磁脉冲的屏蔽效能,分析了门缝大小、门框嵌入岩土介质深度对屏蔽效能的影响,确定了场泄漏的主要途径.计算结果表明,门对坑道中不同的传输波模具有不同的屏蔽效能;泄漏场主要是通过门框的绕射进入工程内部,门缝的泄漏较小,门缝大小以及门框嵌入岩土介质的深度对屏蔽效能的影响是次要的;另外,通过门的泄漏场在工程内部迅速衰减;HPM的载频越高,UWB的脉宽越窄,门的屏蔽效能越好.最后对数值计算结果和实验测得数据进行了比较,二者吻合较好,证实了数值计算的有效性.     

Accurate Characterization of Shielding Effectiveness of Metallic Enclosures With Thin Wires and Thin Slots

In many electrical and electronic systems, metallic enclosures are used to provide electromagnetic shielding. These enclosures normally contain thin wires, thin slots, and frequency-selective slots (FSS) that degrade the shielding effects. In this paper, integrated FDTD formulations are developed that can model both subcellular thin slots and thin wires simultaneously. The formulations are shown to be capable of accurately predicting shielding effectiveness and inner field distributions of a metallic enclosure in both the frequency- and time-domains when subject to a high-power electromagnetic pulse.      

羰基铁材料太赫兹光谱研究

为了评估羰基铁材料在太赫兹波段的屏蔽性能,采用太赫兹时域光谱技术分别对参考样品、0.5 mm羰基铁样品和1mm羰基铁样品进行了透射光谱测量。分析表明,随着羰基铁样品厚度的增加,太赫兹时域光谱脉宽增加、峰值减小,频域光谱范围减小。羰基铁样品的最大屏蔽效能为66 dB左右。0.5 mm和1 mm羰基铁样品的屏蔽效能大于60dB的区间分别是0.76 THz～1.46THz和0.49THz～1.48THz。