电磁脉冲弹对电子目标的毁伤效能评估

发布时间：2021-11-18 19:23

　　利用定向辐射高功率电磁脉冲特点所研制的电磁脉冲弹对当今高度电子化的军事装备构成了潜在的致命性威胁,所以电磁脉冲弹逐渐受到各个国家的重视。但是目前国内外学者主要着重研究电磁脉冲弹核心技术以及电子设备的防护措施,电磁脉冲弹对电子目标的毁伤效能评估还很少被提及。为了对电磁脉冲作用下电子目标的毁伤效能进行评估,本文所做的工作内容如下:首先,选取以黑索金（RDX）炸药为激励源、F-5型MFCG为爆炸磁通量压缩发生器的电磁脉冲弹作为电磁脉冲源。根据国内外电磁脉冲弹的发展现状和相关的文献资料,研究并分析了电磁脉冲弹对电子目标的作用机理、电磁脉冲作用下的电子目标易损性和电磁脉冲对电子目标的毁伤途径,并确定了电磁脉冲对电子目标的毁伤判据。其次,根据分析选取并建立几种典型电子设备中的构件模型,包括典型X段天线、电子设备传输线及PIN二极管的物理几何模型,在时域有限元方法建立的相关数学模型基础上,通过FDTD等软件对模型进行仿真和数值模拟。通过研究不同场强及脉冲宽度下,电磁脉冲对目标相应毁伤参数的影响,得出了电子目标的不同电参数与电磁脉冲相关参数的关系,并根据仿真数据拟合得到具体元器件在相应距离的最大电磁脉... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 研究课题的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电磁脉冲弹核心技术的发展现状
        1.2.2 电磁脉冲弹毁伤机理及评估发展现状
    1.3 本文主要研究内容
2 电磁脉冲弹的毁伤机理及目标易损性分析
    2.1 电子目标简述
    2.2 电磁脉冲弹工作机理及脉冲形式
        2.2.1 电磁脉冲弹的工作机理
        2.2.2 电磁脉冲辐射波形及特性
    2.3 电磁脉冲弹对电子目标的毁伤分析
        2.3.1 电磁脉冲弹的辐射区域分析
        2.3.2 目标处的功率密度分析
        2.3.3 电磁脉冲对目标的耦合途径分析
    2.4 电磁脉冲对电子目标的易损性分析
        2.4.1 电磁脉冲对电子目标的毁伤因素
        2.4.2 电磁脉冲对电子目标的毁伤描述
        2.4.3 目标的毁伤判据
    2.5 本章小结
3 模型的建立及仿真算法
    3.1 几何模型的创建
        3.1.1 典型天线的模型建立
        3.1.2 传输线等效模型建立
        3.1.3 电器元件的模型建立
    3.2 电磁脉冲能量传播计算
        3.2.1 电磁脉冲传播规律
        3.2.2 电磁脉冲弹的相关参数计算
    3.3 电磁仿真软件的应用
        3.3.1 FDTD对电磁脉冲下天线的仿真
        3.3.2 ISE-TCAD对电子元器件的仿真
    3.4 本章小结
4 电磁脉冲电子目标的毁伤效能研究
    4.1 对典型天线的毁伤效能研究
        4.1.1 典型天线的耦合模型建立
        4.1.2 脉宽对负载电参数的影响分析
        4.1.3 入射电场强度对负载电参数的影响分析
        4.1.4 脉宽对毁伤距离的影响
    4.2 对导线负载的毁伤效能研究
        4.2.1 传输线的耦合模型建立
        4.2.2 脉宽对传输线耦合电参数的影响
        4.2.3 入射电场强度对传输线耦合电参数的影响
    4.3 对半导体器件的毁伤效能研究
        4.3.1 PIN二极管的耦合模型的建立
        4.3.2 电磁脉冲下的PIN二极管瞬态响应分析
        4.3.3 电磁脉冲对PIN二极管的毁伤阈值分析
    4.4 本章小结
5 综合毁伤效能评估
    5.1 系统毁伤等级划分
    5.2 系统毁伤评估
        5.2.1 建立指标体系与评估等级
        5.2.2 权重系数与指标隶属度
        5.2.3 综合评判模型
6 总结
    6.1 工作总结
    6.2 本文不足之处
    6.3 下一步工作
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]机动式指挥通信系统电磁兼容设计[J]. 白雪杨,张德磊,杨卫东,王远方.  指挥信息系统与技术. 2015(04)
[2]火箭无线系统电磁兼容性研究[J]. 周萍,宋永生,陈志红,李帆,吕英华.  固体火箭技术. 2015(03)
[3]雷达前端强电磁脉冲前门耦合研究[J]. 蒋伟,王光,洪杰峰,余娟.  空军预警学院学报. 2015(01)
[4]PIN二极管在射频电路中的应用[J]. 赵朋斌,蒲文飞,陆磊.  信息系统工程. 2014(09)
[5]SiC整流器件发展现状及展望[J]. 耿凯鸽.  山西电子技术. 2014(04)
[6]电磁脉冲弹的战场威力仿真评估[J]. 蒋伟,余明友,王光,余娟.  空军预警学院学报. 2014(01)
[7]浅谈提高电子元器件使用可靠性的措施[J]. 胡绍忠.  无线互联科技. 2013(10)
[8]大型复杂电子系统电子元器件选用与管理方法研究[J]. 王杰.  环境技术. 2012(02)
[9]外军高功率微波武器发展综述[J]. 陶建义,陈越.  中国电子科学研究院学报. 2011(02)
[10]电磁脉冲对电子设备的耦合效应试验研究[J]. 张春侠,周春梅,林金永.  航天控制. 2010(05)

博士论文
[1]典型半导体器件的高功率微波效应研究[D]. 范菊平.西安电子科技大学 2014
[2]半导体器件的电磁损伤效应与机理研究[D]. 任兴荣.西安电子科技大学 2014
[3]基于PIN的IMOS与TFET器件研究[D]. 李妤晨.西安电子科技大学 2013

硕士论文
[1]高功率微波对集成电路的损伤效应研究[D]. 冯楠.华北电力大学 2014
[2]电磁脉冲对MOSFET的热效应的分析与研究[D]. 吴文珏.西安电子科技大学 2014
[3]结型半导体桥的结构设计及性能研究[D]. 乔争光.南京理工大学 2012
[4]舰船通信系统电磁毁伤效应及评估方法研究[D]. 周旺.哈尔滨工程大学 2011
[5]外场激励下传输线网络响应分析[D]. 徐金栋.华北电力大学（北京） 2010
[6]半导体器件的高功率微波毁伤阈值实验技术研究[D]. 刘亿亮.电子科技大学 2004



本文编号：3503472