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《墙体对微波脉冲的衰减特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷第8期强激光与粒子束Vol.17,No.82005年8月HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSAug.,2005文章编号:100124322(2005)08212772043墙体对微波脉冲的衰减特性王艳,马弘舸,曹学军,冯仕云,陈冀,赵刚,谢苏隆(中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳621900)摘要:研究墙体对微波脉冲的衰减特性,测量了微波脉冲垂直入射墙体后的脉冲信号,经过计算得到普通砖混墙、普通钢筋混凝土墙、钢筋网混凝土墙对窄带微波和超宽带微波的衰减值;分析了微波脉冲穿越不同墙体的频谱变化。研究结果表明,
2、普通钢筋混凝土墙和普通砖混墙对窄带微波脉冲的衰减为0.342～0.699dB/cm,对超宽带信号的衰减为0.134～0.183dB/cm。钢筋网混凝土墙(厚65cm)对超宽带信号的衰减较大(29.07～45.79dB),同时使穿透墙体的超宽带信号频率分布向高频位移。关键词:微波;窄带;超宽带;钢筋混凝土墙;衰减中图分类号:TN011文献标识码:AHPM(高功率微波)对效应目标能否达到作用效果由HPM源辐射出的脉冲功率、脉冲的传输通道衰减、作用目标的效应阈值三个要素决定。其中传输通道衰减是连接脉冲源和作用目标的桥梁。因此,HPM防护要回答:HPM脉
3、冲到达作用目标(电子设备)的传输通道衰减多少?受环境条件影响在效应目标处脉冲波形的情况和频谱含量是多少?HPM脉冲的典型效应目标(计算机、指挥控制系统等)通常置于各类建筑物内,微波脉冲需穿透各种墙体方能到达目标;而微波在墙内传播时,受固体材料的谐振吸收和散射,这两种作用的情况因材料不同而不同,导[1]致微波信号的频率分布变化,信号强度减小。1实验墙体与微波脉冲源本文主要研究墙体对微波脉冲的衰减特性,测量得到微波脉冲垂直入射墙体后的脉冲信号,通过计算得到[2]不同墙体对微波脉冲的衰减值,这种衰减是反射、吸收、散射综合影响的结果。最后分析了微波脉冲穿
4、越不同墙体的频谱变化。1.1微波源[3,4]所使用的微波脉冲源为窄带微波源和超宽带(UWB)源。窄带微波源的频率4GHz,脉宽20ns～6μs可调,重复频率100Hz;超宽带源有100V超宽带电磁脉冲源和较高功率的单周期超宽带电磁脉冲源。100V超宽带电磁脉冲源的中心频率800MHz,脉宽约1ns,重复频率100Hz;单周期超宽带电磁脉冲源频谱分布主要在200～800MHz,脉冲重复频率约50Hz。1.2墙体为了分析、比较不同墙体对微波脉冲的衰减特性,选择了编号为Ⅰ～Ⅶ的普通砖混墙、普通钢筋混凝土墙、钢筋网混凝土墙。它们的参数分别为:墙体Ⅰ:某实
5、验大厅外墙,普通钢筋混凝土墙(钢筋分布于承重位置),厚30cm;墙体Ⅱ:某实验大厅内隔墙,普通砖混墙,厚30cm;墙体Ⅲ:办公室隔墙,普通砖混墙,厚25cm;墙体Ⅳ:某实验大厅调试间侧墙,普通钢筋混凝土墙(钢筋分布于承重位置),厚28cm;墙体Ⅴ:某加速器大厅后墙,钢筋网混凝土墙(钢筋排列间距为d=100mm),厚65cm;墙体Ⅵ:某加速器大厅与另一实验大厅的厅间墙,钢筋网混凝土墙(钢筋排列间距d=100mm,加金属屏蔽层),厚50cm;墙体Ⅶ:某加速器大厅大门侧墙,钢筋网混凝土墙(钢筋排列间距d=100mm),厚65cm,门的材质为铸铁,厚20
6、cm。墙体Ⅱ和墙体Ⅲ常见于一般民用办公大楼内墙、隔墙;墙体Ⅰ和墙体Ⅳ常见于普通指挥部门、交易大厅、工厂厂房、车间的外墙;墙体Ⅴ、墙体Ⅵ和墙体Ⅶ是具有一定屏蔽措施的墙体,常见于带有屏蔽措施的指挥所等。3收稿日期:2005201223;修订日期:2005207208基金项目:国家863计划项目资助课题作者简介:王艳(1975—),女,助理研究员,现从事高功率微波效应研究;绵阳91921017信箱;E2mail:wangyan2495965@tom.com。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.All
7、rightsreserved.1278强激光与粒子束第17卷2穿越墙体后的微波信号分析2.1实验方法与测试结果微波脉冲在墙体内传播时,墙体中的物质必然会影响空间电磁场强度值(功率密度),影响的数量关系常用“衰减”来表示。假设发出微波脉冲的微波源为源X,微波接收天线放置于空间Y点,那么媒介对两种带宽微波脉冲的衰减是:S1P1/AP1窄带微波脉冲L(dB)=10lg=10lg]L(dB)=10lg(1)S2P2/AP2E1U1/dU1超宽带微波脉冲L(dB)=20lg=20lg]L(dB)=20lg(2)E2U2/dU2式中:S1,E1,P1,U1是
8、无墙时微波源X发出的微波脉冲在空间Y点的功率密度、电场强度、微波功率和微波信号电压;S2,E2,P2,U2是有墙时微波源X发出的微波脉冲
