秦风 1,2,3高原 1,2,*马弘舸 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
3 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
高置信度强电磁脉冲环境测试技术,作为强电磁脉冲研究领域的重要基础共性技术,近年来受到了国内外科研人员的高度关注。主要从天线(传感器)、链路信号传输畸变补偿等方面系统回顾当前高置信度强电磁脉冲环境测试技术研究进展,并结合强电磁脉冲环境生成技术、效应与防护研究发展趋势,阐述强电磁脉冲环境测试面临的挑战,并对高置信度强电磁脉冲环境测试技术发展进行初浅展望,以期为强电磁脉冲技术领域科研人员提供借鉴、参考。
强电磁脉冲环境测试 高置信度 天线传感器 信号传输畸变补偿 high-intensity electromagnetic pulse measurement high-confidence antenna sensor signal distortion compensation 
强激光与粒子束
2021, 33(12): 123001
作者单位
摘要
1 中物院高性能数值模拟软件中心, 北京 100088
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
3 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
强电磁脉冲环境下的平台-机载天线一体化耦合计算属于典型多尺度时域电磁计算问题,采用传统的FDTD方法数值模拟时,由于精细结构的存在导致网格量巨大,计算效率低下。介绍了一种将非均匀FDTD方法与细导线FDTD方法以及多网格集总元件FDTD方法相结合的时域混合方法,能够有效降低计算开销,结合并行计算技术,快速计算得到天线端口上耦合产生的瞬态电压和电流响应,并将该方法成功应用于无人机平台-天线一体化前门耦合数值模拟中。
强电磁脉冲 电磁环境效应 平台-机载天线一体化数值模拟 细导线 集总元件 electromagnetic pulse electromagnetic environmental effect platform antenna integrated coupling thin wire lumped element 
强激光与粒子束
2021, 33(12): 123017
曾美玲 1,2蔡金良 2,3,*易早 1秦风 2,3,*邝向军 1
作者单位
摘要
1 西南科技大学 理学院,四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室,四川 绵阳 621999
核电磁脉冲和高功率微波等强电磁脉冲易造成电子设备功能失效甚至损毁,在实际工程实施中用金属腔体对电子设备进行屏蔽是常用的强电磁脉冲抑制手段。基于电磁仿真计算,对含矩形孔缝金属腔体的强电磁脉冲耦合特性进行了系统研究,阐述了孔缝宽长比、腔体尺寸等因素对多种不同类型强电磁脉冲(核电磁脉冲、宽带高功率微波、窄带高功率微波)作用下腔体内耦合场的影响;并以此为基础,重点分析了强电磁脉冲与含孔缝金属腔体之间的作用机制。研究结果表明:不同类型强电磁脉冲耦合信号差异明显,金属腔体对强电磁脉冲的响应是腔体谐振模式、孔缝谐振频率与强电磁脉冲共同作用的结果;当腔体谐振模式、孔缝谐振频率在强电磁脉冲的带内时,腔体内部的耦合场会出现增强效应;特别地,腔体与孔缝间的相互作用还可造成腔体与缝隙的谐振频率发生偏移。因此,在为电子设备设计金属屏蔽外壳时,应基于不同强电磁脉冲的频带范围,对腔体与孔缝的尺寸进行综合设计,抑制腔体、孔缝谐振及谐振频率偏移,提升其强电磁脉冲防护性能。
金属腔体 强电磁脉冲 屏蔽效能 电磁耦合 谐振模式 metallic cavity high-intensity electromagnetic pulse shielding effectiveness electromagnetic coupling resonance mode 
强激光与粒子束
2021, 33(4): 043004
作者单位
摘要
1 中国电子科技网络信息安全有限公司,成都 610041
2 东风特种装备事业部,湖北 十堰 442000
强电磁脉冲通过场线耦合的方式,对车辆电子控制系统造成了严重的电磁安全威胁,影响车辆机动性能的发挥。基于典型车辆平台,分析了电控单元在强电磁脉冲环境下的效应机理,开展了整车平台的宽带强电磁脉冲辐照试验,分析了车辆平台发动机系统运行状态与电控单元电源线上耦合脉冲电压之间的关系。试验结果表明宽带电磁脉冲通过电源线缆对车辆电控单元造成干扰效应,导致发动机熄火。根据分析结果,对电控单元直流电源进行了多级防护电路设计,通过切断电磁脉冲能量传输路径的方式实现电磁安全防护,并验证了防护电路的有效性。
车辆平台 强电磁脉冲 效应试验 电磁安全 电磁防护 vehicle platform high electromagnetic pulse effect experiment electromagnetic safety electromagnetic protection 
强激光与粒子束
2020, 32(7): 073003
作者单位
摘要
1 广州广电计量检测股份有限公司电磁兼容研究所, 广东广州 510656
2 装备发展部军事代表局驻镇江地区军事代表室, 江苏镇江 212000
针对近年来复杂电磁环境中强电磁脉冲攻击, 研究得出设备级强电磁辐照敏感度仿真分析方法。该方法采用 3D电磁场仿真及 2D电路仿真相结合的手段, 通过建立几何模型、定义材料参数、添加负载及激励源、放置监测探头等步骤, 最终仿真得出设备外壳内部及线缆上耦合电流的时域、频域特性。由仿真结果可知, 设备内部及线缆上耦合的电压、电流在极短时间内即可达到具有破坏性的峰值, 且其同时具备较宽的频谱, 从而可对多种电子设备造成毁伤。因此, 当电子设备处在复杂电磁环境强电磁脉冲攻击下, 必须采取一定的强电磁保护措施。本仿真方法也可适用其他通用电子设备强电磁辐照敏感度仿真分析。
复杂电磁环境 强电磁脉冲 电磁场仿真 辐照敏感度 线缆 complex electromagnetic environment highelectromagnetic impulse electromagneticsimulation irradiationsusceptibility cable 
太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(6): 1045
秦风 1,2,3蔡金良 1,2,3曹学军 1,2,3马弘舸 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室,四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
近年来, 随着大量用频设备的广泛应用, 使得空间电磁环境日益复杂。复杂多变的电磁环境不仅会影响车辆的运用效能, 而且会威胁车辆的生存能力。电磁环境对车辆的影响不可低估, 尤其是强电磁脉冲, 其破坏能力远远超过一般的电子干扰, 会引起车辆的电子、电气元件的失效或损伤, 严重影响着车辆机动与安全性能的有效发挥。将以某车辆为对象, 较为系统地介绍车辆可能遭遇的强电磁脉冲环境、强电磁脉冲防护思路、车辆电磁环境效应分析以及采取的具体防护加固措施, 以期提升车辆强电磁环境适应能力。
车辆 强电磁脉冲 效应 防护思路 防护材料 防护电路 vehicle high-intensity electromagnetic pulse effect protection route shielding materials protection circuits 
强激光与粒子束
2019, 31(10): 103203
孟萃 1,2,*徐志谦 1,2金晗冰 1,2姜云升 1,2吴平 1,2
作者单位
摘要
1 清华大学工程物理系, 北京 100084
2 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室, 北京 100084
针对靶室内的强电磁脉冲(EMP)环境开展理论研究。按照物理机理的不同,将靶室内的EMP环境分为逃逸超热电子激励的EMP、腔体系统电磁脉冲(SGEMP)和线缆SGEMP三大类。分别建立物理模型和数学模型,采用时域有限差分、粒子模拟以及蒙特卡罗算法进行模拟研究,仿真与实验结果吻合较好,该结果为深入研究激光-靶物理过程的电磁现象,以及提高装置电磁兼容能力提供了技术支撑。
激光光学 X射线光学 激光惯性约束聚变 超热电子 强电磁脉冲 系统电磁脉冲 
光学学报
2019, 39(7): 0714004
吴平 1,2姜云升 1,2徐志谦 1,2黄刘宏 1,2,3孟萃 1,2,*
作者单位
摘要
1 清华大学工程物理系, 北京 100084
2 粒子技术与辐射成像教育部重点实验室, 北京 100084
3 军事科学院国防工程研究院, 北京 100850
强电磁脉冲普遍存在于高能激光、X光装置和未来战场等环境中,这种恶劣的环境会对电子学设备,尤其是承载特定任务而无法增加屏蔽手段的光学成像设备造成严重威胁。选用数码相机和分立的电荷耦合器件(CCD)摄像系统作为典型的效应物,开展了光学成像设备在不同强电磁脉冲环境下的效应实验研究。通过实验观察到了成像设备功能异常、成像质量下降甚至端口部件烧毁等效应。对实验中观察到的效应及其发生的电磁场环境数据进行总结分析,提出了应用于特定环境阈值下设备的失效概率,即概率阈值的概念来衡量设备在恶劣环境下的生存状态的观点,并给出了CCD成像系统的概率阈值曲线,最后对此类型实验的开展和效应数据处理方法进行了探讨。本研究结果能为成像设备在强电磁环境下的状态评估及防护技术研究提供数据支撑和参考依据。
成像系统 强电磁脉冲 光学成像 效应实验 概率阈值 
光学学报
2019, 39(6): 0611002
高原 1,2,3秦风 1,2,3吴双 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 复杂电磁环境科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
目前, 辐射场均匀性主要采用单点多次测试的方式来实现, 该方式将不可避免地引入因辐照信号自身时变特性带来的测量误差; 此外, 单点多次测试极大地增加了测试时间、测试效率低下。为解决这些问题, 本文设计了一种可实现一次多点测试、测试区域可自动调节的装置, 仿真表明: 该装置可满足500 mm×500 mm~1500 mm×1500 mm区域辐射场9点均匀性测试; 在此基础上, 在1000 mm×1000 mm测试区域, 针对1.35 GHz和2.88 GHz两个频点开展了实验验证, 实验表明: 设计的测试装置可满足辐射场均匀性9点自动测试要求, 大幅提高了测试效率和自动化程度。
强电磁脉冲 辐射场 均匀性 多点自动测试 high-intensity radiation field radiation field field uniformity multiple-points automatic test 
强激光与粒子束
2019, 31(6): 063206
作者单位
摘要
西安电子科技大学 微电子学院, 教育部宽禁带半导体材料与器件重点实验室, 西安 710071
建立了PNP型达林顿管的二维电热模型,对处于有源放大区的达林顿管的集电极注入高功率微波(HPM)和强电磁脉冲(EMP)时的瞬态响应进行了仿真。结果表明:HPM注入下,器件内部的峰值温度呈周期性的“下降-上升”,温度升高过程发生在信号的正半周,靠近达林顿管发射极的晶体管发射结边缘是最易毁伤处;EMP注入下,其损伤机理与HPM注入时的正半周时相似,器件内部峰值温度一直上升,易毁伤部位与HPM注入时相同。得到了损伤功率阈值和损伤能量阈值与损伤脉宽的关系,这两种干扰注入下的损伤能量阈值-脉宽关系和损伤功率阈值-脉宽关系公式相似,并且在相同脉宽下,HPM注入下的损伤能量阈值大于EMP注入下的损伤能量阈值。
达林顿管 高功率微波 强电磁脉冲 脉宽效应 Darlington tube high power microwave electromagnetic pulse pulse width effect 
强激光与粒子束
2018, 30(8): 083008

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