材料电磁脉冲屏蔽效能研究进展

首先总结了国外电磁脉冲的研究现状及屏蔽效能的测试方法,并分析了国内电磁脉冲屏蔽效能的测试方法及根据频域测量结果估计时域响应研究进展,然后介绍了屏蔽效能频域和时域表征方法,特别是近几年来电磁脉冲屏蔽效能的表征方法,最后指出了当前电磁脉冲屏蔽效能研究中需解决的问题及今后研究方向,对电磁脉冲作用下材料屏蔽效能的研究具有指导意义。     

钢筋网及钢筋混凝土电磁脉冲屏蔽效能研究

采用ＦＤＴＤ法和ＭＰＭＬ吸收处界条件,对无限大钢筋网、钢筋混凝土层和素混送终凝土层的电磁脉冲屏蔽效能进行了时域全波分析。得出了典型结构尺寸钢筋网的电磁脉冲屏蔽效能及其随测点位置变化的规律,并对混凝土层的屏蔽效能以及钢筋交叉点焊接与否对钢筋网电磁脉冲屏蔽效能的影响进行了讨论。通过不同规格钢筋网屏蔽室模型和钢筋混凝土屏蔽室模型的电磁脉冲模拟试验,研究了钢筋粗细、间隔、钢筋交叉点焊接还是绑扎,有否浇筑混     

静电放电电磁脉冲激励下材料屏蔽效能研究

为更好地评价电磁屏蔽材料对静电放电电磁脉冲的屏蔽效能,对静电放电脉冲激励下的材料的屏蔽效能进行了时域测试研究。以静电放电电磁脉冲为注入源,结合宽带同轴测试夹具和数字存储示波器,对一种平面材料的屏蔽效能进行了时域测试。通过得到的屏蔽前后的信号,计算了不同激励电压下该材料的峰值屏蔽效能,结果表明激励电压的大小对该材料的电磁脉冲屏蔽效能影响不大。通过对屏蔽前后信号的FFT 变换计算了其频域幅频特性曲线,与频域实验测试所得的幅频特性曲线进行了对比,结果比较一致。表明该时域测试系统能够可靠地评价材料对高压静电放电电磁脉冲激励下的衰减能力。     

电磁脉冲参数对材料屏蔽效能影响研究

采用基于有限积分方法的电磁仿真软件CST-MWS建立电磁脉冲辐照条件下材料屏蔽效能测试模型,提出脉冲峰值屏蔽效能和脉冲能量屏蔽效能两个方案来评价材料屏蔽能力,并通过仿真分析了电磁脉冲上升时间和脉宽对屏蔽效能的影响。结果表明,脉冲上升时间相对于脉宽对屏蔽效能的影响较大,上升时间越短,屏蔽效能越高,峰值屏蔽效能高于能量屏蔽效能;脉宽对于材料的峰值屏蔽效能基本没有影响,能量屏蔽效能随着脉宽的增大而减小。     

基于箱体法材料电磁脉冲场屏蔽效能测试研究

为准确评价屏蔽材料在强电磁脉冲环境中的屏蔽效能,提出了一种基于屏蔽暗箱窗口法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测量方法。该方法将带有测试窗口的屏蔽箱体置于GTEM 室内,被测屏蔽材料安装在屏蔽箱的测试窗口上,利用置于腔体中心的单极子天线测量耦合进腔体的电磁脉冲电压波形,对测得的时域电压信号进行快速傅里叶变换( FFT) ,得到了被测材料频域屏蔽效能曲线。与频域测试结果进行了对比,结果基本一致。实验表明该测试系统可以有效减小局部增强效应对测量精度的影响,能够可靠评价强电磁脉冲作用下材料的屏蔽效能。     

核电磁脉冲滤波器屏蔽效能测试研究

本文为了验证核电磁脉冲滤波器对电源线传导干扰的防护性能和滤波器壳体屏蔽效能,根据GJB8848-2016和GJB5792-2006标准,采用屏蔽体屏蔽效能测试法,从测试原理、环境布置、过程和结果分析等方面对实验室研制的220 V/16 A核电磁脉冲滤波器样机进行了验证。结果表明,样机的屏蔽效能均达到C级及以上,满足防护要求。可见其测试方法操作性强,试验所用滤波器具有良好的防护能力和屏蔽效果,对核电磁脉冲的防护显著的效果。     

基于屏蔽暗箱窗口法材料快沿电磁脉冲屏蔽效能测试*

为满足材料强电磁脉冲场屏蔽效能的测试需求,搭建了基于屏蔽暗箱窗口法的材料电磁脉冲屏蔽效能测试系统.首先采用连续波对某种金属织物材料进行了频域测试,通过测试空箱和加载材料内部场强大小,计算了该材料的频域屏蔽效能.然后采用快上升沿电磁脉冲源对该材料进行了时域测试,计算了强场作用下材料的峰值屏蔽效能.对测得的时域信号进行降噪处理和快速傅里叶变换(FFT),得到了该材料频域屏蔽效能曲线,与频域试验所测曲线进行了对比,结果基本一致.实验表明该测试系统能够可靠评价强电磁脉冲作用下材料的屏蔽效能.     

钢筋混凝土墙对电磁脉冲屏蔽的FDTD分析

钢筋混凝土墙对电磁波有衰减、反射和散射等影响,研究其屏蔽作用对于无线发射或接收设备在室内的正常工作,以及战场条件下对室内电子设备电磁攻防的双方都是很有研究价值的.基于时域有限差分法(FDTD)和傅立叶变换讨论了钢筋混凝土墙体对电磁脉冲的屏蔽效果.讨论了钢筋网、混凝土墙发生谐振的现象,给出了钢筋网的排列周期、钢筋直径、混凝土墙的厚度、介电常数、电导率等参数对于电磁波屏蔽效果的影响,并对计算结果进行了理论分析,结论对于相关研究具有借鉴作用.     

屏蔽室接地位置不同对其屏蔽效能的影响研究

为分析屏蔽室不同接地位置对其屏蔽效能的影响,应用并行时域有限差分算法,对雷电电磁脉冲和高空核电磁脉冲与开孔屏蔽室的耦合问题进行了数值模拟。计算了屏蔽室在两种接地位置下(前点接地、后点接地)内部的耦合电场,并进行了局部实验验证。研究结果表明:接地点与屏蔽室开孔位置间的距离远,屏蔽效能高;距离近则屏蔽效能低。     

复杂矩形腔屏蔽效能分析

提高武器系统和设备对电磁脉冲的防护能力意义重大,而屏蔽技术则是防护电磁干扰的主要手段。介绍了屏蔽原理,建立了双层和带有分仓的孔缝矩形屏蔽腔的物理模型,使用有限元软件仿真计算了其屏蔽效能和腔体的谐振频率。结果表明:与单层屏蔽腔相比,双层屏蔽腔有着更高的屏蔽效能;分仓可以提高其内部空间的屏蔽效能。这对屏蔽体的设计和提高设备对电磁脉冲的防护能力具有一定的理论价值和实际意义。     

计算含窗薄壁腔体屏蔽效能的时域有限差分法

文中给出了时域有限差分法处理腔体棱边处场量的差分格式的算法,并用于计算薄壁腔体的屏蔽效能。两个计算实例表明,其计算结果与等效传榆线法的计算结果和模型试验的测量结果相吻合,检验了文中算法的有效性。     

关于双层带孔缝腔体的屏蔽效能研究

基于现代生活中抗电磁干扰的重要性,给出了完善的求解双层带孔缝矩形腔体在平面电磁波照射下的屏蔽效能的建模过程.在建模中考虑了电磁波的入射角和极化角,并把电磁波作用在腔体外层孔缝上所产生的散射电压作为辐射源.把孔缝建模成不对称的共面带状线,把矩形腔体建模为一端完全开放、另一端完全封闭的矩形波导,并应用传输线理论推导出腔体内任意点的屏蔽效能.相对于以往模型而言,在建模的完整性、计算速度,以及屏蔽效能的提高上均有所改善,为工程实践提供了很好的理论参考.     

高频电磁防护织物屏蔽效能研究

由于非实心屏蔽体经常替代金属板进行电磁辐射的屏蔽和防护,文中基于电磁兼容理论和电磁分析的数值算法,从理论和仿真两方面对金属网格结构的远场屏蔽效果进行了分析。针对孔径宽度l、金属丝直径d和四边形的顶角θ的3个变量对屏蔽效能的影响问题进行研究,首先运用电磁仿真软件Hobbies进行建模和仿真计算,而后通过经验公式计算出不同网格尺寸对应的SE值,将仿真与估算的结果进行比对,得出结论。     

BOR-FDTD斜入射脉冲平面波一维时域算法

针对斜入射脉冲波不能直接引入BOR-FDTD计算的问题,根据柱坐标系统中入射波在对称轴方向只有时间延迟的特性,结合平面波的柱面波展开,提出了一种行之有效的计算BOR-FDTD中斜入射脉冲平面波的一维时域算法,从而避免了大量快速傅里叶变换运算,节省了计算时间.计算结果表明该算法运行速度比基于完全傅里叶变换的算法快50倍.就整个程序运行时间而言,一维时域算法可以节省约20%的计算时间.为了验证该算法的有效性,计算了高斯脉冲斜入射时有限长金属圆柱体的散射问题,提取出某一频率下圆柱体母线电流密度分布并与MoM计算结果比较,二者吻合较好.然后计算了金属球的单站RCS随频率的变化,所得结果与理论值一致性也很好.     

箱式屏蔽效能测试方法设计

从屏蔽效能的原理出发,通过分析影响屏蔽效能的关键因素,提出箱式屏蔽效能测试方法,并对影响测试结果的因素进行优化。测试方法简便可行、数据可靠有效,为屏蔽材料的选型提供技术依据,为工程技术人员进行产品设计提供参考。     

Ti金属对电磁屏蔽复合材料影响的实验研究

对于环境苛刻的电磁兼容环境下,常用电磁屏蔽材料已不能满足对设备及相关系统的保护作用,如高低温或强酸碱的特殊工作环境等,本文通过对比几种金属参数,并将Ti金属与其他性能优良的金属结合制备出高效能电磁屏蔽复合材料,利用法兰同轴测量电磁屏蔽效能法测得含Ti金属合金电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽效能在工作带宽7—15GHz下平均可达85d B。