复杂电磁环境下多线缆耦合仿真研究

发布时间：2017-11-23 22:25

  本文关键词：复杂电磁环境下多线缆耦合仿真研究

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【摘要】：放置在大地、方舱、导弹、舰船等平台上的电子设备,常处于较为复杂的电磁环境中。例如,平台上的天线产生的辐射场环境、外界的强干扰电磁场环境等。这些复杂环境会对平台自身及其上承载的电子设备造成影响。各种平台搭载的线缆是给设备带来电磁干扰的主要路径之一。在复杂电磁环境中,线缆不可避免的会对外界电磁场产生耦合,造成不希望的干扰进入平台上的电子系统,影响其的正常工作甚至毁坏设备。单线、双绞线、同轴屏蔽线等线缆广泛应用于方舱、导弹平台的通信、火控等系统,虽然这些线缆受到了一定的屏蔽保护,但是在例如高空电磁脉冲(HEMP)、超宽带(UWB)电磁脉冲等大功率电磁脉冲冲击下,受线缆自身结构结构、屏蔽层屏蔽性能等的限制,外部电磁环境的能量还是可以耦合进入线缆的内芯中,造成线缆芯线被激励起瞬态电压电流响应,对相关的电子器件和系统设备造成影响,使其性能下降甚至损坏其中的敏感设备。因此,能够准确分析预测平台上放置的线缆在外界电磁脉冲干扰下的耦合效应是很有必要的。本文通过建立置于大地平台上的同轴线、屏蔽双绞线的传输线系统模型,对在HEMP、UWB两种电磁脉冲辐照下,两种传输各自线上负载端感应电流随线缆的不同长度、高度、负载,以及随电磁脉冲不同入射角度的变化进行了仿真研究。研究了两种复杂平台承载的线缆的耦合特性。对于方舱平台上的传输线系统模型,研究了在HEMP电磁脉冲辐照下,舱内的场分布情况,同时研究了同轴线、屏蔽双绞线在舱内放置时,随线缆长度、摆放位置、离地高度等变化时,线上感应电流耦合响应情况。而对于导弹平台,进行了包含多线缆的线缆束在HEMP、UWB电磁脉冲辐照下的耦合特性。文中得到的结论和数据对于工程分析电磁脉冲对复杂平台承载的线缆的影响具有一定的参考意义,且对于复杂平台传输线系统的电磁兼容防护及设计具有一定的指导作用。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM24

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本文编号：1220072