电磁敏感度测试及能评估研究.doc

电流注入法电磁敏感度测试及性能评估研究一、研究目的随着各种通信设备、军用雷达等辐射体功率不断加大，频谱逐渐拓宽，电磁辐射源数量成倍增加，电子系统的电磁环境也日趋复杂。电子战系统的广泛应用和电磁脉冲武器、高功率微波武器的出现，使有限空间的电磁环境变得更加恶劣。于是，电子系统在高场强辐射场作用下的电磁易损性越来越引起人们的重视。传统的辐照式电磁敏感度试验方法在进行系统安全裕度测试时，很难满足高场强以及电磁环境安全性等方面的要求，则必须寻求一种新的、简单、经济、有效的测试方法，其中受到人们特别关注的方法是“电流注入技术”，包括大电流注入（BCI）和直接电流注入（DCI）。本项目则重点研究电流注入技术在导弹电磁敏感度测试中的应用问题，解决电流注入技术与传统辐照技术的等效性问题。对于BCI技术，重点研究BCI测试的重复性、最高适用频率以及电流注入装置的特殊要求；对于DCI技术，则重要研究解决“完全回路导体装置DCI（弹体同轴传输线DCI）”、“接地平板DCI”、和“驱动线间接DCI”的可行性问题。为了评估整体系统的电磁敏感度，同还需要研究自然防护体的电导率测试问题，以评价电磁干扰的衰减。二、研究内容及初步方案（一）BCI测试技术研究BCI测试技术的基本原理如图1所示，在应用中可以有两种考虑：一种是用电流耦合钳将电磁干扰电流注入，并监测电缆中的耦合电流（图1a）；二是采用线圈缠绕壳体，并监测壳体的表面电流或壳体内部场强（图1b）。本项目重点研究图1b所示方法的可性性及相关应用问题，主要包括：（）注入电流的大小；（）线圈的技术要求及理论分析；（）壳体表面电流的理论计算及测试方法；（）壳体内场强的理论计算及测试分析（a）（b）图1大电流注入（二）DCI测试技术研究可以参考借鉴采用的DCI测试技术有以下三种：（1）完全回路导体装置DCI（弹体同轴传输线DCI）通过一个同轴线回路导体装置，将壳体完全置于导体装置中，并成为同轴传输线的中心导体（如图）。图2弹体同轴传输线DCI（2）接地平板DCI在壳体下面使用一个导电平板，这个平板起一个接地作用，并提供电流注入的接地回路。平板一般是由金属网构成的。在装置的输入端，馈电同轴电缆的中心导体通过导电锥形板与机身相连，同轴线的屏蔽层通过另一个导电锥形板与接地平板相连（如图3）。图3接地平板DCI（3）驱动线间接DCI壳体置于同轴传输线内外导体之间，电流注入到“驱动线（同轴线内导体）”上，驱动线与壳体轴线平行，壳体处于浮地状态（如图4）图4驱动线间接DCI对这三种DCI都需要从理论上分析注入电流与直接辐照方式之间的等效性，重点是分析壳体表面电流的分布情况；其次是理论分析的基础上，对试验装置进行合理的设计，包括注入接口阻抗匹配、负载电阻的大小确定、注入点的选取影响，以及与之相适用的试验频率范围。（三）防护体电导率测试技术研究电磁干扰总是要通过一定的防护体然后才耦合进入设备和系统，评估防护体对电磁干扰的衰减对于设备和系统的电磁敏感度性能设计和使用防护都具有重要意义。评估电磁干扰衰减需要的最关键参数是防护体的电导率（严格地说是“视电导率”，因为防护体媒质通常都是不均匀的），因此该项研究重点解决电导率的测度问题。根据现场测试的安全性要求，一般采用中、短波广播信号作为测试信号源，其基本原理如图5所示。图5电导率测试一种方案时测试广播信号在、两点的场强，通过两点之间的衰减来计算视电导率；另一种方案是在、两点测试所用测量天线的输入导纳的变化（天线谐振点频率偏移）来计算视电导率。这两种方案需要解决的问题本质上是一样的。在隧道没有任何引入导体的理想情况下，就是要解决、点和、两点的场强关系，这需要从理论上进行建模分析。当隧道