超宽谱电磁脉冲对无线电引信的耦合及防护加固

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1、!第!"卷!第"期强激光与粒子束#$%&!"!’$&"!!())*年"月+,-+./012345124’6.427,831914:54;<&!())*!文章编号!!!))!=>?(("())*#)"=!??(=)@超宽谱电磁脉冲对无线电引信的耦合及防护加固"李!刚!!毕军建!!刘尚合!!孙永卫"军械工程学院静电与电磁防护研究所!石家庄)@)))?#!!摘!要!!通过利用超宽谱电磁脉冲"A05=1:.#源对@种无线电引信进行了辐照!分析了超宽谱电磁脉冲与无线电引信的耦合模式和作用机理$分析得出%超宽谱电磁脉冲主要是通过后门耦合到引

2、信电源模块!引起电源波动!使晶闸管意外导通!导致引信意外发火$根据耦合模式和作用机理对引信进行了防护加固!并对防护加固后的引信进行了辐照和仿真$辐照实验和仿真结果证明%防护加固措施大大提高了引信抗超宽谱电磁脉冲的能力!加固后的引信执行电路抗A05=1:.干扰的场强从@"B#&CD!提高到!?)B#&CD!!而引信的防护加固措施对引信的效能没有影响$!!关键词!!超宽谱电磁脉冲’!无线电引信’!辐照’!防护加固’!耦合!!中图分类号!!/>>!&>’!/@?*!!!!文献标识码!!4D!(!)!!国际电工委员",18#EE分会将入

3、射电场强度超过!))#&C的电磁环境称为高功率电磁环境!而一般(()在论述高功率微波时!则是指微波源的峰值功率超过了!)):0$超宽谱"A05#电磁脉冲是高功率微波的(?=E)一种!其上升前沿陡*脉宽窄*相对频谱宽*瞬时功率高*干扰能力强!可以干扰的引信种类多!能够对无线电("=F)引信进行全寿命期干扰$因此研究无线电引信在强电磁环境!特别是在高功率微波条件下的辐照效应和防护加固具有重要的意义$!!超宽谱电磁脉冲对无线电引信的耦合模式分析!&!!实验装置和仪器!!实验所用装置和仪器包括%超宽谱电磁脉冲源*765E>)>9数字存储

4、示波器"美国71G公司!采样速率为()-5+H#*71:天线*防护用吸波屏蔽墙*屏蔽电缆**)I9衰减器以及某型无线电引信$其中超宽谱电磁脉冲源采用-0级超宽谱电磁脉冲辐射系统"如图!所示#!该系统主要有三部分组成%紧凑型7JH%K初级脉冲功率源!.JKBLM<=8N$OOLM<型高功率超宽谱亚MH脉冲产生器和抛物反射面超宽带辐射天线$PL<&!!:JKH;QJCJMR$SQKILKRL$MSLJ%ILMRJMHLRTSQ$CA05图!!超宽谱电磁脉冲辐射场强测量实验示意图!&"!实验方法!!首先!用超宽谱电磁脉冲源*71:天线

5、*屏蔽电缆**)I9的衰减器对不同距离处超宽谱电磁脉冲的辐射(!))场强进行测量!每处测量!)次!取平均值!以减小超宽谱电磁脉冲源波动造成的误差$其次!为了确定超宽"收稿日期!())*=)@=!E’!!修订日期!())*=)*=(!基金项目!国家自然科学基金重点资助课题"@)(?E)>)#作者简介!李!刚"!F"!,#!男!硕士研究生!从事强电磁环境效应及其防护研究’%L

6、种无线电引信进行对比辐照实验!其中"代表完整且未屏蔽任何模块的引信!#代表去掉自差机天线的引信"$代表屏蔽了装定开关的引信"%代表屏蔽了电源模块的引信"&代表屏蔽了低频电路模块的引信#实验中超宽谱电磁脉冲源与引信的距离不小于!’!即实验中的辐照是在远场条件下进行的#!("!实验结果!!为了确定超宽谱电磁脉冲对无线电引信的能量耦合模式!对上述!种未配用弹体的无线电引信进行对比辐照实验!辐照结果如表)所示#表!!#种引信样品在不同辐照场强下的发火次数$%&’(!!)*+*,-.*/(0122*3(245(0%/6’(04,7(+7*

7、22(+(,.+%7*%.*1,2*(’7*,.(,0*.85)’67(768(66)(96:(96:(8!;(,"):):):;!):*=>,#):):):?!):*+@+/A0+’,1*=>,$):):):;6):*=>,%9):::::*=>,&):):):;!))!!通过表)可以看出("!#!$!&9种引信的辐照结果基本一致!因此可以排除引信自差机天线)装定开关)低频电路模块是超宽谱电磁脉冲能量的主要耦合模式的可能性#但是屏蔽了电源模块的无线电引信%与其它9种引信的

8、辐照结果相比有了很大变化!在辐射场强小于等于68(634&’5)时!屏蔽了电源模块的引信%基本不发火!而其它9种引信在场强小于等于!;(<34&’5)时才基本不发火#所以可以看出引信%对超宽谱电磁脉冲的抗干扰能力明显改善!因此可以确定引信的电源模块是超宽谱电磁脉