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电子设备的强电磁脉冲耦合特性研究

2021-05-05段泽民胡文文李志宝

制造业自动化 2021年4期

段泽民,胡文文,张 松,李志宝

(1.合肥工业大学 电气与自动化工程学院,合肥 230009;2.安徽省飞机雷电防护省级实验室,合肥 230031;3.强电磁环境防护技术航空科技重点实验室,合肥 230031)

0 引言

战争信息化和武器装备现代化使电磁环境与陆、海、空、天、网相并列成为了未来高技术战争的第六维战场[1]。

随着现代信息化技术的迅速发展,高性能信息化武器和人工智能装备频繁地出现局部战争中,在战场主动性和机动性大大提高的同时,武器装备的电磁敏感性和易损性也不断增强,这就对装备抗电磁干扰的能力提出更高的要求[2,3]。电磁脉冲作为构成复杂电磁环境的重要组成之一,极易通过天线、孔缝、线缆等途径耦合到电子设备内部,对电子设备元器件正常工作造成影响甚至永久毁坏[4~6]。

本文通过CST电磁仿真软件对计算机机箱进行物理建模,并用FITD算法在几乎涵盖电磁脉冲90%能量的0~100MHz频带范围内分析了外界入射波不同极化方向及入射角照射下机箱的耦合特性,同时进行腔体谐振仿真分析,采用简化后的腔体尺寸模型,针对腔体孔缝的形状、面积、长宽比以及间距等展开研究,并结合试验加以验证,对比仿真分析和试验数据的差异性,分析误差来源并提出减小误差的措施,进而为电子设备的电磁防护设计提供了定量的数值依据,也为相关电子电气设备的电磁防护提供了一些有价值的借鉴[7]。

1 电磁脉冲的形式及其对设备的影响

1.1 强电磁脉冲的类型及特点

从产生的形式上主要有静电放电电磁脉冲、雷电电磁脉冲、核电磁脉冲和其他非核电磁脉冲等。……

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