超宽谱电磁脉冲对屏蔽体贯通孔的耦合研究

论文摘要

超宽谱电磁脉冲是高功率微波的一种,它的提出完全是近年来脉冲功率发展的产物。在高功率超宽谱微波试验中,往往需要在强电磁脉冲中对辐射场进行测量和检测,必须考虑仪器的电磁防护问题。现有防护设备上的贯通孔构成电磁防护的薄弱环节,从而使得电磁脉冲能以孔缝耦合方式进入防护体内部,对测量设备的安全构成一定威胁。本文从理论分析、数值计算和实验三个不同角度出发,研究了超宽谱电磁脉冲对屏蔽体贯通孔的耦合规律。具体内容是：分别在没有电缆贯通和有电缆贯通时,超宽谱电磁脉冲的耦合场随不同脉冲宽度、不同口径尺寸、不同贯通孔长度的变化情况。通过研究得到了贯通孔的尺寸和脉冲宽度变化对屏蔽体屏蔽效能的影响,为合理设计屏蔽体贯通孔的尺寸提供了参考。设计了测量超宽谱电磁脉冲耦合的实验系统。通过合理设计实验装置布局及组成,实验结果在一定的时间窗口内规避了地面和周围物体的散射干扰,同时确保了信号的保真性,为超宽谱电磁脉冲孔耦合研究提供了可信的实验数据；提出了超宽谱电磁脉冲条件下,同轴电缆和网线贯通的方法,并用实验验证了其有效性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 不同参数的脉冲对孔洞作用效果的对比研究
• 1.2.2 孔洞的尺寸对耦合场的影响分析
• 1.2.3 对贯通屏蔽外壳电缆的分析研究
• 1.2.4 对计算方法方的探索
• 1.2.5 实验方法手段的探索
• 1.3 需要进一步研究的问题
• 1.4 本文主要研究内容及贡献
• 第二章 对贯通孔和贯通屏蔽体电缆的理论分析
• 2.1 电磁波在贯通孔中的传播
• 2.1.1 贯通孔的截止特性
• 2.1.2 影响电磁波衰减因素的分析
• 2.2 贯通孔脉冲响应的解析分析
• 2.2.1 贯通孔的冲击响应
• 2.2.2 算例
• 2.3 对贯通电缆的分析
• 2.3.1 对外部电缆的耦合特性分析
• 2.3.2 对内部电缆的辐射特性分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 超宽谱电磁脉冲耦合场的数值计算
• 3.1 时域有限差分法
• 3.2 几何模型
• 3.3 数值计算及结果分析
• 3.3.1 贯通孔中无电缆贯通的情况
• 3.3.2 贯通孔中有电缆贯通的情况
• 3.4 本章小结
• 第四章 超宽谱电磁脉冲耦合场的实验研究
• 4.1 实验系统的建立
• 4.1.1 实验系统组成
• 4.1.2 实验可行性分析及实验条件控制
• 4.2 实验结果及分析
• 4.2.1 初始参数测量
• 4.2.2 贯通孔口径变化对耦合场的影响
• 4.2.3 贯通孔长度变化对耦合场的影响
• 4.2.4 脉冲宽度对耦合场的影响
• 4.2.5 电缆贯通对耦合场的影响
• 4.3 电缆贯通屏蔽体方法探讨
• 4.4 电缆贯通屏蔽体方法实验研究
• 4.4.1 同轴电缆贯通实验研究
• 4.4.2 网线贯通实验研究
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文
• 致谢