圆柱体内线缆电磁脉冲耦合特性分析*
2012-09-02李春荣王新政吕怀武
现代防御技术 2012年6期
李春荣,王新政,吕怀武
(1.海军航空工程学院,山东烟台 264001;2.中国人民解放军93502部队,内蒙古呼和浩特 010051)
0 引言
当前强电磁脉冲武器实用化进程不断推进,电子系统面临的复杂电磁环境日益恶劣。在电子系统工作的任意瞬间,外界强电磁脉冲均可能穿透腔体上的孔缝与腔体内部的线缆耦合产生干扰电流,通过线缆回路传导进入电子系统内部造成危害。系统中各类线缆既是高效的电磁波接收天线,又是高效的辐射天线,是电磁脉冲耦合进入系统内部的重要通道[1-4]。为保证电子系统安全可靠地工作,研究强电磁脉冲对电子系统中线缆的耦合效应,对提升系统抗强电磁脉冲打击能力具有重要意义。
外部电磁能量进入腔体内部与线缆产生耦合效应分为2阶段[5-6]:一是电磁波与孔缝耦合进入腔体的过程;二是进入腔体中的电磁能量与线缆耦合产生感应电压和感应电流的过程。由于处理孔缝耦合与线缆耦合分别涉及“场”和“路”的方法,综合考虑孔缝、腔体和线缆对电磁能量耦合效应影响的研究较少,从现有研究孔缝腔体内线缆耦合问题的文献看,仅涉及了矩形腔体中无限薄的孔缝模型[7]。本文采用时域有限积分法[8-10]结合Agrawal传输线方程[11]分析了孔缝圆柱腔体中传输线的强电磁脉冲耦合效应。通过计算线缆终端差模电压的耦合系数,分析了孔缝、导线、腔体和入射电磁脉冲对线缆耦合特性的影响。
1 数学方法
根据电磁能量传递,将腔体……
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