强电磁脉冲环境下传输线感应特性分析

发布时间：2021-03-06 16:24

　　强电磁脉冲源具有能量高、频带宽、覆盖面积广的特点,它可以通过前门耦合路径和后门耦合路径进入电子设备/系统,并对其造成毁坏。这种强大的破坏力不仅在各国军事领域受到高度关注,而且在民生领域也备受重视。因此,强电磁脉冲环境引起的耦合效应和强电磁脉冲防护已经成为了当今时代重要的研究课题之一。本文基于时域有限差分（Finite Difference Time Domain,FDTD）法和BLT方程,结合了菲涅尔反射系数和传输线理论,求解并分析了强电磁脉冲环境下传输线的电磁感应特性问题。讨论了在特定情形下电磁防护加固问题。具体内容如下:（1）介绍了雷电和高空核爆电磁脉冲源（HEMP,High-altitude Nuclear Electromagnetic Pulse）的产生原理、标准时域波形及其潜在的破坏能力。（2）用场-路结合法研究了HEMP脉冲照射下建筑物内传输线的电磁感应特性,分析了入射方向、极化、高度等对感应电流的影响。（3）给出了不同情形下BLT方程的推导过程,讨论了单导体传输线、多导体传输线、终端接非线性负载传输线和不同大地电导率半空间上传输线的感应特性问题的处理方案。（4）针对电磁... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：120 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

强电磁脉冲辐照下的长线缆和建筑物示意图

a）雷雨天气的形成示意图 （b）雷电的形成示意图图 2. 1 雷电形成结构示意图2.1.2 雷电的危害雷电电流平均值可以达到 30KA，最高达 430KA，具有持续时间短，能量集中的特点。这就使得雷电具有较强的破坏力。雷电现象发生的瞬间，温度极速升高并使得空气快速膨胀，从而形成了一种“激波波前”冲击波；由于雷电放电过程是瞬间完成的，这就导致雷云和周围的空气迅速收缩，随之产生了一种次声波。冲击波和次声波会对周围的动物、植物、建筑物和电子设备/系统造成伤害。当雷击建筑物和树木时，强大的电流使得被击物产生非常高的温度，由于物体散热不及时而导致烧毁，由文献可知雷电通道的温度可达 6000-10000 度[35]，可以直接导致金属融化，因此会引起火灾，如图 2. 2 所示。100KA100KA50mF=408Kg图 2. 2 雷电烧毁树木 图 2. 3 雷电电流动力破坏

雷电烧毁树木

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]复杂系统电磁兼容性分析方法研究[D]. 覃宇建.国防科学技术大学 2009



本文编号：3067422