电磁脉冲下通信偶极天线的时域响应快速计算

发布时间：2019-03-25 17:10

【摘要】：针对电磁脉冲作用下通信系统受扰的场路结合计算过程较为复杂的问题,提出了基于等效电路的偶极子天线端口时域响应的计算方法.通过分别建立天线的等效电路模型以及电磁脉冲照射下的等效干扰源模型,快速求解天线端口的时域电流响应.选取电磁辐照条件下两个不同尺寸的偶极子天线进行验证,并与采用全波电磁数值软件计算的结果进行了对比.结果表明:提出的等效电路方法不仅速度快而且元件参数易调整,等效电路模型还可以直接应用于通信系统内部电路的电磁受扰评估计算.
[Abstract]:The time domain response of dipole antenna based on equivalent circuit is presented in order to solve the complicated calculation process of the field-circuit combination of electromagnetic pulse (EMP) in the communication system. The equivalent circuit model of antenna and the equivalent interference source model under electromagnetic pulse irradiation are established respectively, and the time domain current response of antenna port is solved quickly. Two dipolar antennas with different sizes under electromagnetic irradiation are selected to verify the results and the results are compared with those calculated by full-wave electromagnetic numerical software. The results show that the proposed equivalent circuit method is not only fast in speed but also easy to adjust the parameters of components. The equivalent circuit model can also be directly applied to the evaluation of electromagnetic disturbance in the internal circuit of communication system.
【作者单位】： 上海无线电设备研究所上海市航空航天器电磁环境效应重点实验室;北京航空航天大学电子信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.61302036)
【分类号】：TN821.4

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 张雪芹,宋立军;闪电电磁脉冲卫星接收天线设计初步探索[J];电波科学学报;2003年06期

2 孙云卿;杨宏春;;瞬态电磁脉冲能量传输特性的物理实质[J];电波科学学报;2010年02期

3 郝建红;孙娜燕;高璞;范杰清;;场路结合法分析设备电磁辐照效应[J];电波科学学报;2012年02期

4 甄可龙;吕善伟;张岩;;强电磁脉冲对雷达接收机的天线耦合分析[J];河北科技大学学报;2011年02期

5 朱明达;;电磁脉冲下螺旋天线瞬态响应的仿真研究[J];信息技术;2009年07期

6 高正,李君利,范佳锦;潜艇天线对核电磁脉冲的响应计算[J];核电子学与探测技术;2005年03期

7 谢彦召,王赞基,王群书,周辉,孙蓓云;高空核爆电磁脉冲波形标准及特征分析[J];强激光与粒子束;2003年08期

8 杨雨川;谭吉春;盛定仪;杨耿;;导体板上单极天线对电磁脉冲响应特性的矩量法分析[J];强激光与粒子束;2008年04期

9 张昕;王锋;;电磁脉冲与短波天线耦合特性的研究[J];现代电子技术;2011年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈达新;常天海;;雷电电磁脉冲对电路系统的耦合试验及其防护设计[J];安全;2008年06期

2 万海军,汤仕平,张勇;舰船电磁脉冲效应和防护技术[J];安全与电磁兼容;2003年03期

3 陈加清 ,周璧华 ,贺宏兵;雷电的损伤效应[J];安全与电磁兼容;2004年06期

4 李家国;张立鹏;杜鹏;;摩托车无线电骚扰研究[J];安全与电磁兼容;2006年03期

5 陈竞;石立华;李炎新;高成;;光纤传输脉冲电场传感器的时域校准[J];安全与电磁兼容;2006年06期

6 刘利;徐嘉锋;;军用计算机机房的电磁防护技术[J];安全与电磁兼容;2007年05期

7 曾繁春;陈加清;梁妙元;王盼;;冲击泄流时接地体周围电势分布的FDTD分析[J];安全与电磁兼容;2010年01期

8 曹斌;汤仕平;万海军;蔡明娟;;高空核电磁脉冲海面散射的仿真研究[J];安全与电磁兼容;2010年04期

9 王启武;石立华;李炎新;司荣仁;;HEMP模拟器的改进及测量探头的设计[J];安全与电磁兼容;2011年02期

10 袁军;肖冬萍;周小艳;;国内外电磁脉冲标准现状研究[J];安全与电磁兼容;2012年01期

相关会议论文 前10条

1 袁忠才;时家明;;高功率微波脉冲与等离子体相互作用的理论研究和数值模拟[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年

2 孙红云;王亮;王涛;范荣双;;GIS技术在无线电波场强分析中的应用研究[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年

3 王江平;方涛;李玉权;;偏振方位交角对脉冲磁场传感器频率性能的影响分析[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年

4 孟萃;陈雨生;程建平;刘以农;;瞬态电磁场对双层圆柱腔体耦合效应的三维FDTD数值模拟[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（下册）[C];2006年

5 周启明;李小伟;孙凤杰;周开明;邓建红;罗学金;黄聪顺;杨有莉;邹保山;谢泽元;许献国;;亚纳秒前沿有界波电磁脉冲模拟器[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（下册）[C];2008年

6 朱湘琴;王建国;陈再高;孟粉霞;;EMP辐射波模拟器笼形天线的并行数值模拟分析[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集（第一卷·第6册）[C];2009年

7 陈维青;何小平;贾伟;汤俊萍;王海洋;李俊娜;薛斌杰;邹丽丽;毛丛光;蒯斌;周辉;;2.5MV快沿电磁脉冲模拟器脉冲功率源的研制[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（2）[C];2008年

8 周启明;李小伟;孙凤杰;周开明;邓建红;罗学金;黄聪顺;杨有莉;邹保山;谢泽元;许献国;;亚纳秒前沿有界波电磁脉冲模拟器[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（2）[C];2008年

9 孙东阳;刘顺坤;林东生;;复杂系统电磁脉冲耦合效应的数值模拟[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年

10 张杰;石立华;郭东义;郭曜华;;强磁场模拟器自动控制系统的设计[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 浦实;铁路无线通信系统射频链路的一体化建模与分析[D];北京交通大学;2011年

2 丁世敏;电磁吸波混凝土材料关键技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

3 靳钊;无源超高频射频识别标签设计中的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 王挺;双波段相对论返波振荡器的研究[D];国防科学技术大学;2011年

5 文武;感应雷电磁干扰及其防护研究[D];武汉大学;2004年

6 刘杰;泄漏发射的信息重建与防御对策[D];浙江大学;2004年

7 赵志斌;复杂土壤中接地网性能分析与变电站内空间电磁场计算[D];华北电力大学（河北）;2005年

8 李云伟;变电站开关瞬态场及其对二次电缆的耦合机理研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

9 闫哲;电磁脉冲孔耦合及其电磁拓扑模型[D];哈尔滨理工大学;2008年

10 米彦;纳秒脉冲电场诱导肿瘤凋亡的窗口效应与实验研究[D];重庆大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 白彦丽;电磁脉冲对开孔屏蔽腔耦合效应的仿真分析[D];沈阳理工大学;2010年

2 霍宏艳;高速动车组电磁骚扰源建模仿真分析[D];北京交通大学;2010年

3 张强;电力机车弓网离线噪声辐射场强车厢内外转换关系的研究[D];北京交通大学;2011年

4 张立军;复杂环境电子设备电磁兼容性研究[D];浙江大学;2011年

5 蒋征;通信系统中有源和无源器件的高功率电磁脉冲效应研究[D];浙江大学;2011年

6 沈致君;弓网离线电弧电磁干扰问题的研究[D];北京交通大学;2011年

7 刘X;双频RFID天线和双频功分器设计[D];大连海事大学;2011年

8 杨芳;高阻硅基底阵列式微带天线中的传输线特性研究[D];电子科技大学;2011年

9 罗群;大尺度空间屏蔽效能分析方法及HVDC阀厅屏蔽技术的研究[D];华北电力大学;2011年

10 万双林;电磁能量选择表面的结构设计及其在强电磁脉冲防护中的应用分析[D];国防科学技术大学;2010年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 万海军,汤仕平,张勇;舰船电磁脉冲效应和防护技术[J];安全与电磁兼容;2003年03期

2 李用兵;田国强;王长河;江西元;;GaAs器件电磁脉冲效应实验与毁伤机理研究[J];半导体技术;2010年07期

3 杨宏春,阮成礼,林维涛,杨春;阵列天线的波束扫描与衰减特性(英文)[J];电波科学学报;2003年05期

4 杨宏春;阮成礼;崔海娟;曾刚;孙云卿;;线元天线阵列超短电脉冲传输特性实验研究[J];电波科学学报;2007年01期

5 邹国平;崔翔;魏兴昌;李尔平;;高速电路电源/地层间阻抗参数计算与分析[J];电波科学学报;2011年02期

6 阮成礼;万长华;袁乃昌;;电磁导弹的初步实验[J];电子科技大学学报;1992年01期

7 杨瑜;杨宏春;孙云卿;;超宽带电脉冲的慢衰减特性[J];电子科技大学学报;2007年05期

8 杨宏春,阮成礼,杨春,林维涛;脉冲波形对其轴线能量传播特性影响的研究[J];电子与信息学报;2003年10期

9 王天顺;核电磁脉冲干扰及防护技术[J];飞机设计;2000年04期

10 夏惠诚;张世燎;毛建舟;;电磁脉冲武器对舰船电子系统的毁伤机理分析[J];火力与指挥控制;2010年07期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 程忠庆;姜海波;刘克俭;殷锴;;高强度电磁脉冲下IP光网络生存性协调机制[J];计算机工程;2006年07期

2 袁建浩 ,王石安;电磁脉冲在两种有耗媒质界面的反射[J];电子科技大学学报;1988年01期

3 文舸一;电磁脉冲的能量传播规律[J];电子学报;1996年06期

4 余稳，，蔡新华,黄文华，刘国治;电磁脉冲对半导体器件的电流模式破坏[J];强激光与粒子束;1999年03期

5 祝敏,周晏,贺亦成,郑振兴,刘顺坤;极低频电场传感器的设计[J];核电子学与探测技术;2000年04期

6 于东海;沈飚;;1ns脉宽探地雷达在钢筋混凝土结构中的应用与分析[J];电子器件;1997年01期

7 赵守俊;王华力;白冬林;;应用FDTD分析飞行器天线HEMP响应[J];军事通信技术;2007年02期

8 胡嶙峋;;对高速公路通信系统中交换机防雷击的分析应用[J];公路交通科技(应用技术版);2009年07期

9 梁睿;郑毅;;核电磁脉冲信号向卫星轨道传播数值计算[J];核电子学与探测技术;2009年06期

10 申宁;;电磁脉冲在不同坑道中的传播衰减分析[J];科技信息;2010年23期

相关会议论文 前10条

1 张强;;浅议电磁脉冲(EMP)干扰及其防护[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

2 杨垂柏;;地球同步轨道航天器电磁脉冲探测的一种思路[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十六次学术会议论文集（上）[C];2003年

3 黄明亮;侯冬云;孟凡民;;CS116试验项目与设备电磁脉冲防护[A];第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C];2004年

4 赵梅兰;王德文;曹晓哲;彭瑞云;崔雪梅;高亚兵;马强;李传胪;;电磁脉冲对中枢神经系统(脑)损伤的病理和机理研究[A];第五届全国生物医学体视学学术会议、第八届全军军事病理学学术会议、第四届全军定量病理学学术会议论文汇编[C];2002年

5 王保义;张弘;陈海川;王子淑;扬孔;孙敬儒;;电磁脉冲与抗癌药物相结合加速肿瘤消亡的实验研究[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

6 李杨;王德文;彭瑞云;赵梅兰;任建平;曹晓哲;;电磁脉冲对猕猴心电图的影响[A];第五届全国生物医学体视学学术会议、第八届全军军事病理学学术会议、第四届全军定量病理学学术会议论文汇编[C];2002年

7 李宏杰;刘得成;;强电磁脉冲在空间中的传播[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年

8 赵梅兰;王德文;马强;曹晓哲;;电磁脉冲对大鼠学习记忆能力和LTP的影响[A];面向二十一世纪的生物医学体视学和军事病理学论文摘要汇编[C];2000年

9 魏明;刘尚合;翟景升;;LEMP危害与防护分析[A];中国物理学会第九届静电学术年会论文集[C];2000年

10 杨红;崔玉芳;高临路;王德文;;中低强度电磁脉冲诱发大鼠淋巴细胞凋亡及其机制的研究[A];面向二十一世纪的生物医学体视学和军事病理学论文摘要汇编[C];2000年

相关重要报纸文章 前10条

1 苏恩泽;解读电磁脉冲战[N];解放军报;2004年

2 祁建清 周勇;且看美军如何进行电磁防护[N];解放军报;2005年

3 郭嘉;智慧照亮“电磁空间”[N];人民日报;2007年

4 本报记者 李争平邋曹红艳 通讯员 马胜伟 卢遵侯;电磁脉冲防护研究领域攀高峰[N];经济日报;2007年

5 本报记者 陈劲松邋特约记者张彦中 通讯员 卢军舰;制胜“第五维战场”[N];光明日报;2007年

6 [原著]维克多·科尔普斯（菲律宾）;点穴战：美国的命门[N];世界报;2006年

7 吴坤邋本报通讯员 吴旭 马胜伟;牢记使命 倾心铸盾[N];法制日报;2007年

8 本报记者 梁蓬飞邋陆荣军 特约记者 施永才;铸盾无形空间[N];解放军报;2007年

9 晏嘉徽;电磁突袭：21世纪的“新恐怖”[N];解放军报;2007年

10 本报记者 唐先武邋通讯员 纪金星 杨志军;奋战在“第五维战场”的女科学家[N];科技日报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 齐红星;电磁脉冲对人体的作用和数值方法研究[D];华东师范大学;2004年

2 刘琳;声频干扰技术的研究与实现[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2005年

3 杨孔;电磁脉冲的细胞生物学效应及其提高抗肿瘤药物的疗效与机理分析[D];四川大学;2005年

4 陈实;高能量密度等离子体的结构[D];中国工程物理研究院;2013年

5 王水明;电磁脉冲辐射对生殖系统的影响及其机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2003年

6 姜涛;电磁脉冲与高功率微波对视觉系统损伤机制的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2003年

7 杨凌霞;TDPO关键技术及TDPO/FDTD混合算法研究[D];西安电子科技大学;2007年

8 王海彬;TDIE/FDTD混合法及其在时域电磁场分析中的应用[D];西安电子科技大学;2007年

9 王健;电磁脉冲与舰船典型结构之间电磁相互作用的混合FDTD方法研究[D];上海交通大学;2012年

10 毛立峰;超宽带电磁法正演模拟及反演成像[D];成都理工大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘成龙;电磁脉冲对天线系统的耦合效应研究[D];南京理工大学;2012年

2 梁志强;电磁脉冲的传导防护研究[D];西安电子科技大学;2010年

3 白彦丽;电磁脉冲对开孔屏蔽腔耦合效应的仿真分析[D];沈阳理工大学;2010年

4 曹磊;基于FDTD分析天线对电磁脉冲响应特性[D];哈尔滨工程大学;2012年

5 林凡;电磁脉冲生物效应的剂量研究及安全标准探讨[D];华东师范大学;2004年

6 陈海川;电磁脉冲诱导细胞膜电穿孔及其在治疗肿瘤中的应用[D];四川大学;2003年

7 蒋征;通信系统中有源和无源器件的高功率电磁脉冲效应研究[D];浙江大学;2011年

8 张志军;电磁脉冲对传输线耦合规律的研究[D];华北电力大学（北京）;2006年

9 敬文涛;导弹线缆高空核爆电磁脉冲耦合效应的研究[D];国防科学技术大学;2004年

10 陈冀;电磁脉冲开放大鼠血脑屏障及其生物效应的实验研究[D];电子科技大学;2009年

本文编号：2447161