短波通信设备电磁防护技术研究

论文摘要

随着战场信息化的的迅速发展,通信电子设备如何应对电磁脉冲武器的防护受到各国的高度重视。由核爆炸或电磁炸弹产生的电磁脉冲,其峰值电场强度瞬间可达到每米数万伏,可直接照射穿透建筑物外墙,或者通过外接的电力线、电缆等线路及天线和缝隙耦合进入设备内部。电磁脉冲将产生很大的感应电流及瞬间的电压,使敏感的电子设备损坏或受到威胁,造成通信电子系统瘫痪甚至严重受损。短波通信装备是我国信息化建设的基础,是电磁脉冲武器的直接攻击对象。短波通信(1.6MHz～30MHz)属于中远距离通信系统范畴,是重要的战略通信手段。目前,高功率微波(HPM)对通信电子设备的干扰和破坏效应已成为研究的热点问题,但我国这方面的实验研究尚少,对于通信设备的电磁防护技术研究,国内尚处于起步的状态,本课题来源于“十一五”国防预研课题。通过对某现役短波通信设备的电磁加固后取得了很好的效果。由于商业保密的原因,本论文只对部分研究进行了说明。本论文的主要研究成果:1.国内首次系统的进行了大量的短波通信设备在窄带和超宽带(UWB)脉冲环境下的整机效应试验和专项实验,弥补了国内的空白。通过实验研究了实际设备在不同电磁脉冲情况下的响应特性,为短波通信设备的加固提供了重要的依据。2.从理论上研究了短波通信设备机箱防护技术和射频前端电磁防护模块设计技术,电磁防护模块在实验测试中取得了很好的效果,对防御电磁脉冲具有重要的作用。3.通过分析短波通信设备的效应现象,研究了电磁脉冲对短波通信设备的破坏机理。对设备进行加固处理后,防护能力得到了显著的提高。分析和总结了电磁耦合和电子系统电磁效应的基本规律,并提出了通信设备电磁防护的合理建议。本文为设计防护型原理样机提供了重要的实验基础和理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外电磁防护研究现状
• 1.3 短波通信设备电磁防护技术研究的主要内容及本文的主要工作
• 第二章 电磁环境的构成以及电磁脉冲的种类和特点
• 2.1 电磁环境的构成
• 2.2 典型的电磁脉冲及其特点
• 第三章 短波通信设备强电磁脉冲环境下效应现象研究
• 3.1 短波通信设备基本工作原理
• 3.2 内外场试验方法
• 3.3 短波通信设备电磁脉冲效应实验
• 3.4 短波通信设备内场试验的效应现象分析
• 第四章 箱体防护技术研究
• 4.1 垂直入射均匀平面波的多层平板屏蔽效能分析
• 4.2 屏蔽腔体上孔缝耦合效应的研究
• 4.3 腔体内PCB 板上感应电流的计算
• 第五章 短波通信设备射频前端电磁防护模块设计
• 5.1 电磁脉冲防护电路设计的方法和主要问题
• 5.2 常用的过电流和过电压防护器件特点
• 5.3 短波通信设备射频前端防护模块的设计
• 第六章 短波通信设备电磁脉冲破坏机理研究
• 6.1 短波通信设备“后门”加固处理及效应实验研究
• 6.2 超宽谱电磁脉冲对短波通信设备的破坏机理分析
• 6.3 通信设备电磁脉冲加固的建议
• 第七章 总结与期望
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 未来工作期望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果