高空核爆电磁脉冲的参数识别与实验验证

1

作者 卿朝进 张银杰 +2 位作者 张岷涛 魏茂刚 林辉 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第9期3749-3759,共11页

在时变的无线场景中传输的高空核爆电磁脉冲(high altitude electromagnetic pulse,HEMP)不可避免地产生波形畸变,导致HEMP参数识别精确度显著地降低。为解决这一难题,考虑无线信道对HEMP波形的影响,利用其波形特征,研究基于极限学习机... 在时变的无线场景中传输的高空核爆电磁脉冲(high altitude electromagnetic pulse,HEMP)不可避免地产生波形畸变,导致HEMP参数识别精确度显著地降低。为解决这一难题,考虑无线信道对HEMP波形的影响,利用其波形特征,研究基于极限学习机参数识别网络(extreme learning machine parameter identification network,ELM-PInet)的参数识别方法,以改善HEMP参数识别精确度。首先,从无线传输理论出发,构建HEMP波形传输模型,诠释无线信道对HEMP波形的非线性影响。随后,构建ELM-PInet进行波形畸变抑制,改善HEMP参数识别精度。最后,基于实验平台,对提出方法进行了现场辐照实验验证。仿真结果表明,相比于经典的HEMP参数识别方法,提出方法可改善HEMP参数的识别精度;针对不同的参数影响,ELM-PInet参数识别方法具有鲁棒性。同时,通过现场辐照实验进一步验证了提出方法的有效性。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 波形畸变 参数识别 极限学习机 无线传输 辐照试验

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高空核爆炸磁流体动力学电磁脉冲 被引量：5

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作者 王建国 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期14-20,共7页

高空核爆炸产生的磁流体动力学(晚期)电磁脉冲对电力系统等国家重要基础设施具有严重影响。由于晚期电磁脉冲产生的机理复杂,依赖因素众多,包括爆炸当量、爆高、爆炸方位、爆炸时间、观察点位置以及土壤电导率等,因此,目前还没有成熟的... 高空核爆炸产生的磁流体动力学(晚期)电磁脉冲对电力系统等国家重要基础设施具有严重影响。由于晚期电磁脉冲产生的机理复杂,依赖因素众多,包括爆炸当量、爆高、爆炸方位、爆炸时间、观察点位置以及土壤电导率等,因此,目前还没有成熟的代码可以模拟整个晚期电磁脉冲的产生过程。介绍晚期电磁脉冲的产生机理,讨论晚期电磁脉冲电场随核装置爆炸当量、爆高和大气状况的变化关系。E3A电场峰值随爆炸当量线性增加,而E3B电场峰值则随爆炸当量增加出现明显的饱和效应。分析了当前晚期电磁脉冲模拟代码现状,为进一步研究晚期电磁脉冲数值模拟方法和代码研发提供参考。 展开更多

关键词 高空核爆炸 磁流体动力学 晚期电磁脉冲 数值模拟

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高空核爆电磁脉冲晚期效应对变压器的影响 被引量：1

3

作者 田君杨 蒋连钿 +4 位作者 李海勇 沈梓正 冯瑞发 祁汭晗 刘磊 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期870-877,共8页

高空核爆电磁脉冲晚期效应(即E3效应)产生的直流偏磁严重影响电力设备的正常运行,甚至导致供电系统瘫痪。针对此现象,本文模拟高空核爆电磁脉冲晚期环境,建立变压器模型,开展直流偏磁对变压器影响的综合分析,包括变压器内部的振动位移... 高空核爆电磁脉冲晚期效应(即E3效应)产生的直流偏磁严重影响电力设备的正常运行,甚至导致供电系统瘫痪。针对此现象,本文模拟高空核爆电磁脉冲晚期环境,建立变压器模型,开展直流偏磁对变压器影响的综合分析,包括变压器内部的振动位移、变压器声压级以及变压器内部铁芯的温度增长等。仿真结果表明,随着高空核爆电磁脉冲E3效应在变压器引入的电流增大,变压器铁芯产生的位移、噪声声压级、铁芯温升快速增大,且值极有可能超过变压器的相关阈值,从而对变压器造成损坏。本文可为变压器的安全运行提供理论支撑。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲晚期效应 三相双绕组变压器 振动 噪声 温升

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超五类以太网线高空核爆电磁脉冲(HEMP)耦合试验研究 被引量：5

4

作者 刘伟 王泽忠 +3 位作者 刘译聪 解荣越 傅海军 岳思橙 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第32期124-128,共5页

线缆耦合是HEMP对电子设备造成毁伤破坏效应的主要途径之一。针对影响网线中电压、电流的几个关键因素,如辐照场强等级、网线长度、放置方式、屏蔽与否等,从实验的角度探究网线的HEMP耦合规律。得到了网线芯线上耦合电压电流与环境场、... 线缆耦合是HEMP对电子设备造成毁伤破坏效应的主要途径之一。针对影响网线中电压、电流的几个关键因素,如辐照场强等级、网线长度、放置方式、屏蔽与否等,从实验的角度探究网线的HEMP耦合规律。得到了网线芯线上耦合电压电流与环境场、网线长度之间的关系;分析了不同放置方式下芯电压、芯电流的之间的差异;测试了屏蔽网线的屏蔽效能,得到了皮电流与辐照场之间的关系。所得到的结论对于实验研究及防护设计都有参考意义。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 网线 效应 场强等级 长度 放置方式 屏蔽效能

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高空核爆电磁脉冲对便携式监护仪的辐射效应 被引量：21

5

作者 肖冬萍 袁军 +2 位作者 何为 简鑫 周小艳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1734-1739,共6页

高空核爆电磁脉冲(HEMP)对电子和电气设备构成严重威胁,但是目前针对军队急救医疗卫生装备的电磁脉冲(EMP)耦合效应及防护研究还比较薄弱。因此以某款当前军队医院所使用的便携式监护仪为研究对象,利用有界波电磁脉冲模拟器模拟产生HEM... 高空核爆电磁脉冲(HEMP)对电子和电气设备构成严重威胁,但是目前针对军队急救医疗卫生装备的电磁脉冲(EMP)耦合效应及防护研究还比较薄弱。因此以某款当前军队医院所使用的便携式监护仪为研究对象,利用有界波电磁脉冲模拟器模拟产生HEMP进行辐射试验,评估HEMP对监护仪的辐射效应,在各种试验条件下测量干扰场强阈值,分析HEMP对监护仪的作用机理。试验表明:HEMP辐射场对监护仪的工作状态会造成严重干扰,上升时间短、持续时间短的电磁脉冲对设备的干扰能力更强。结合监护仪结构、辐射试验结果、HEMP对监护仪的作用机理可得出以下结论:①场线耦合是引入电磁脉冲干扰的主要途径,当导联线与入射电场方向平行时耦合效应增强,导联线的屏蔽层结构对屏蔽效能有显著的影响;②监护仪外壳的屏蔽效能较差,电磁脉冲可由显示屏和空隙直接渗透至监护仪内部形成干扰,加强导联线和外壳的屏蔽效能将有效提高监护仪抗HEMP的能力。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲(hemp) 监护仪 有界波电磁脉冲模拟器 辐射效应 场线耦合 屏蔽

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高空核爆电磁脉冲波形标准及特征分析 被引量：136

6

作者 谢彦召 王赞基 +2 位作者 王群书 周辉 孙蓓云 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期781-787,共7页

　目前,国际上已有美军标、国际电工委员会、Bell实验室及各种学术出版物等各种高空核爆电磁脉冲波形标准。综述了这些标准,并从时域参数、频谱、归一化累积能流谱、总的能量密度等几方面研究其异同性。比较后认为,IEC61000 2 9和MIL ST... 　目前,国际上已有美军标、国际电工委员会、Bell实验室及各种学术出版物等各种高空核爆电磁脉冲波形标准。综述了这些标准,并从时域参数、频谱、归一化累积能流谱、总的能量密度等几方面研究其异同性。比较后认为,IEC61000 2 9和MIL STD 461E表述的新标准要比1976年出版物波形和Bell实验室波形的频谱范围宽,对电子系统的小孔缝耦合效应稍强,但对多数效应物尤其是线缆引入的传导耦合,损伤程度则相对弱化。最后,分析了由于HEMP波形表述形式变化,给EMP模拟器和效应研究带来的影响和新动态趋势。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 标准 累积能流谱 模拟 hemp效应

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地面附近的高空核爆电磁脉冲环境 被引量：28

7

作者 谢彦召 孙蓓云 +2 位作者 周辉 王赞基 王群书 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期680-684,共5页

　主要研究在高空核爆的双指数类型电磁脉冲平面波入射时,地面附近的电磁脉冲环境。计算给出了在不同入射波状态,不同地表介质电气特性和距地面不同高度等条件下的电磁脉冲环境参数,归纳了一些规律性认识。结果显示:地面附近的电场会随... 　主要研究在高空核爆的双指数类型电磁脉冲平面波入射时,地面附近的电磁脉冲环境。计算给出了在不同入射波状态,不同地表介质电气特性和距地面不同高度等条件下的电磁脉冲环境参数,归纳了一些规律性认识。结果显示:地面附近的电场会随距地面高度的不同而发生显著的变化,对于水平场分量,其反射场总是试图抵消入射场,而对于垂直场分量,其反射场叠加在入射场上,使得地面附近的垂直场强幅值一般大于入射波场强幅值;当入射波仰角增大时,合成电场波形的脉冲宽度会变宽;地表介质的电气特性参数不同也会对地面附近电场的波形和幅值造成一定的影响。 展开更多

关键词 高空核爆 电磁脉冲 入射波 地平面 反射系数 平面波 电气参数 核爆炸

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两种高空核爆电磁脉冲电缆耦合效应的比较 被引量：17

8

作者 孙蓓云 周辉 谢彦召 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期901-904,共4页

　有关高空核爆电磁脉冲(HEMP)的标准,我国推荐的1976HEMP和IEC推荐的1996HEMP的早期波形是不同的。针对两种HEMP标准,采用传输线方程计算了不同长度电缆受HEMP影响的情况,结果表明电缆的1976HEMP早期耦合效应较1996HEMP早期耦合效应要... 　有关高空核爆电磁脉冲(HEMP)的标准,我国推荐的1976HEMP和IEC推荐的1996HEMP的早期波形是不同的。针对两种HEMP标准,采用传输线方程计算了不同长度电缆受HEMP影响的情况,结果表明电缆的1976HEMP早期耦合效应较1996HEMP早期耦合效应要严重的多。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 电缆 耦合效应 高空核爆炸 抗辐射加固设计

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两种高空核爆电磁脉冲下电话机的效应异同性及概率分布 被引量：13

9

作者 翟爱斌 谢彦召 +2 位作者 韩军 孙东阳 相辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1529-1533,共5页

利用分布式负载有界波电磁脉冲模拟器提供的电磁环境,试验研究了电话机在我国推荐的1976 HEMP和IEC61000-2-9推荐的1996 HEMP两种波形环境激励下的效应异同性,以及效应的概率分布,应用频谱分析和电磁范数对效应机制进行了分析。结果表明... 利用分布式负载有界波电磁脉冲模拟器提供的电磁环境,试验研究了电话机在我国推荐的1976 HEMP和IEC61000-2-9推荐的1996 HEMP两种波形环境激励下的效应异同性,以及效应的概率分布,应用频谱分析和电磁范数对效应机制进行了分析。结果表明:对于电话机通话中断效应,1996 HEMP要比1976 HEMP的效应阈值稍低,其效应的概率分布可用正态分布来拟合。 展开更多

关键词 高空核爆电磁 脉冲电话机 电磁脉冲模拟器 中断效应 概率分布

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高空核爆电磁脉冲穿透电离层数值计算 被引量：4

10

作者 程引会 马良 +3 位作者 周辉 吴伟 李进玺 李宝忠 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期441-444,共4页

电离层对电磁脉冲传播的影响可以用一个频域的电流密度来描述,在时域则等效为一附加的电流密度和电导率。推导了附加电流密度和电导率在时域的表达式,它们是电离层参数和作用电场的函数,并以差分方程的形式给出。高空核爆电磁脉冲(HEMP... 电离层对电磁脉冲传播的影响可以用一个频域的电流密度来描述,在时域则等效为一附加的电流密度和电导率。推导了附加电流密度和电导率在时域的表达式,它们是电离层参数和作用电场的函数,并以差分方程的形式给出。高空核爆电磁脉冲(HEMP)的计算是在时域进行的,将该电流密度和电导率计算方法应用于HEMP产生和传播的自洽计算中。作为算例,计算了100 km高空核爆电磁脉冲产生和向上传播的3种情况,并对计算结果进行了比对分析。计算结果表明:电离层时域计算方法与核爆电磁脉冲计算方法的结合是合理有效的,爆点上方考虑电离层影响的HEMP要比不考虑电离层影响的结果小得多。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 电离层 等离子体 时域有限差分法

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高空核爆电磁脉冲E2部分对架空管道的影响 被引量：3

11

作者 张举丘 梁志珊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1762-1767,共6页

高空核爆电磁脉冲会通过管道的耦合作用,对各种电子设备和系统造成严重的影响和破坏.为了研究高空核爆电磁脉冲对架空管道的影响,首先通过麦克斯韦方程给出了高空核爆电磁脉冲对架空管道的耦合方程,然后应用格林函数法求解微分方程得到... 高空核爆电磁脉冲会通过管道的耦合作用,对各种电子设备和系统造成严重的影响和破坏.为了研究高空核爆电磁脉冲对架空管道的影响,首先通过麦克斯韦方程给出了高空核爆电磁脉冲对架空管道的耦合方程,然后应用格林函数法求解微分方程得到管道上感应电流和电压的频域表达式,再应用傅里叶反变换得到电流和电压的时域波形.最后计算了基于IEC标准波形的高空核爆电磁脉冲E2部分作用下架空管道的感应电流和电压. 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 架空管道 感应电流 感应电压

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高空核爆电磁脉冲入射情形下航空母舰上鞭状天线耦合特性分析 被引量：2

12

作者 陈萌 魏兵 何欣波 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期20-27,共8页

[目的]在考虑海面影响的情况下,研究大型舰船上鞭状天线在高空核爆电磁脉冲(HEMP)入射下的感应电流与脉冲入射角度和天线位置的关系。[方法]考虑海面的影响,采用半空间时域有限差分法(FDTD),用细导线算法解决由于精细结构导致的计算网... [目的]在考虑海面影响的情况下,研究大型舰船上鞭状天线在高空核爆电磁脉冲(HEMP)入射下的感应电流与脉冲入射角度和天线位置的关系。[方法]考虑海面的影响,采用半空间时域有限差分法(FDTD),用细导线算法解决由于精细结构导致的计算网格量巨大、效率低下的问题,用集总元件FDTD算法计算天线后面负载对感应电流的影响,采用基于多点接口(MPI)的并行算法提高计算效率。[结果]计算结果表明:在HEMP入射的情形下,某航空母舰模型上鞭状天线的感应电流与天线位置和入射角度等有关;典型情形下天线端口处的感应电流峰值为5.6 A。[结论]进一步分析表明,天线端口处感应电流的大小主要取决于天线位置,与脉冲的入射角关系不大。所做研究为大型舰船脉冲电磁波入射情形下的感应电流计算分析提供了算法基础,为舰船电磁兼容问题分析提供理论支撑。 展开更多

关键词 时域有限差分法(FDTD) 高空核爆电磁脉冲(hemp) 半空间加源 细导线算法 天线 航空母舰

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高空核爆电磁脉冲激励下架空输配电线路绝缘子闪络情况分析 被引量：22

13

作者 张汉花 邹军 +1 位作者 田蓓 吴玫蓉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期435-443,共9页

高空核爆电磁脉冲(HEMP)是核爆炸除核辐射、热辐射、冲击波外的第四种效应,HEMP会在输配电线路上耦合产生过电压,引起线路绝缘子串闪络,直接威胁到电网的安全稳定。该文提出采用电路方法来求解HEMP激励下,多导体传输线网络的暂态感应电... 高空核爆电磁脉冲(HEMP)是核爆炸除核辐射、热辐射、冲击波外的第四种效应,HEMP会在输配电线路上耦合产生过电压,引起线路绝缘子串闪络,直接威胁到电网的安全稳定。该文提出采用电路方法来求解HEMP激励下,多导体传输线网络的暂态感应电压。首先通过求解多导体传输线方程,推导出多导体传输线等效的PI型电路模型及电路参数。其次利用节点电压法及IFFT求解多导体传输线网络节点的暂态感应电压。该方法避免了直接对相互耦合的大规模传输线方程组的求解,从而极大地简化了计算。通过与文献计算结果对比,验证了方法的正确性。最后应用传输线有效耦合长度概念,建立考虑地线影响的输配电线路简化模型,并分析了国内四种电压等级的输配电线路在400km高空核爆炸下,绝缘子闪络的可能性。仿真结果表明,低压配电网易在高空核爆电磁脉冲激励下发生绝缘子串闪络。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 多导体传输线方程 PI型等效电路 绝缘子闪络

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高空核爆近海面电磁脉冲辐射环境数值模拟与分析 被引量：1

14

作者 王明凯 莫锦军 章寅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期192-199,共8页

针对舰艇等武器装备面临的高空核爆电磁脉冲辐射威胁,研究了近海面电磁脉冲辐射环境。基于电磁场理论,分析了电磁脉冲在海面及海水中的传播规律,建立了高空核爆近海面电磁脉冲辐射环境解析模型,并进行了模型验证。利用该模型对高空核爆... 针对舰艇等武器装备面临的高空核爆电磁脉冲辐射威胁,研究了近海面电磁脉冲辐射环境。基于电磁场理论,分析了电磁脉冲在海面及海水中的传播规律,建立了高空核爆近海面电磁脉冲辐射环境解析模型,并进行了模型验证。利用该模型对高空核爆近海面电磁脉冲辐射环境进行了数值模拟,计算给出了高空核爆近海面电磁脉冲传播变化规律及电场分布情况,分析了入射波角度、距海面距离等对电磁场的影响。研究结果表明,海面上电磁脉冲环境比较复杂和恶劣,海面下电磁脉冲环境相对较好。 展开更多

关键词 电磁学 近海面 高空核爆电磁脉冲 辐射环境 数值模拟

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某型车辆在高空核爆炸环境下的电磁脉冲耦合特性 被引量：5

15

作者 聂坤林 赵玮 +7 位作者 李鹏 魏雍力 刘欣 李小强 张雄 朱之贞 诸雪征 郑毅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期372-382,共11页

电磁脉冲耦合阈值是装备在核爆炸环境下作战时运用决策与装备抗核加固优化的基本依据。针对某型车辆核爆炸环境下电磁脉冲抗扰度不清的实际,开展高空核爆炸电磁脉冲(HEMP)耦合特性研究。应用时域有限差分(FDTD)方法,通过该车电台天线辐... 电磁脉冲耦合阈值是装备在核爆炸环境下作战时运用决策与装备抗核加固优化的基本依据。针对某型车辆核爆炸环境下电磁脉冲抗扰度不清的实际,开展高空核爆炸电磁脉冲(HEMP)耦合特性研究。应用时域有限差分(FDTD)方法,通过该车电台天线辐照试验验证FDTD方法开展HEMP耦合效应研究基础上,重点从车辆瞭望孔入手,对HEMP环境中车辆内部电场变化进行系统分析。研究发现,车内大部分空间的耦合电场幅值在2 kV/m以下,瞭望孔附近电场幅值在HEMP正入射时较高。结合所得到的车辆内部电场分布的相关规律,提出电磁脉冲防护建议:车内电子设备及走线应尽量远离瞭望孔;改用屏蔽玻璃,可以降低瞭望孔处耦合电场幅值;当接收到核爆炸相关预警信息时,迅速将电子设备尽可能向远离瞭望孔位置移动,可以避免造成损坏。 展开更多

关键词 电磁脉冲 高空核爆炸 时域有限差分法 耦合效应

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基于横电磁波天线的高空核电磁脉冲辐射波模拟器设计 被引量：10

16

作者 范丽思 潘晓东 王赟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2302-2307,共6页

为解决传统核电磁脉冲模拟器存在测试空间受限的问题,提出了基于横电磁波(TEM)喇叭天线的高空核电磁脉冲辐射波模拟器设计方案。通过数值仿真验证了TEM喇叭天线的辐射场波形,指出TEM喇叭天线在应用于辐射式电磁脉冲模拟器时存在低频辐... 为解决传统核电磁脉冲模拟器存在测试空间受限的问题,提出了基于横电磁波(TEM)喇叭天线的高空核电磁脉冲辐射波模拟器设计方案。通过数值仿真验证了TEM喇叭天线的辐射场波形,指出TEM喇叭天线在应用于辐射式电磁脉冲模拟器时存在低频辐射能力差的问题;通过比较TEM喇叭天线对3种典型核电磁脉冲的辐射能力,发现辐射场的上升沿部分主要取决于激励源的上升前沿陡度,辐射场的脉冲宽度与激励脉冲的宽度有关,可以通过展宽激励源脉冲宽度的方法来补偿TEM天线低频辐射能力差的问题;通过实验验证了利用TEM喇叭天线研制电磁脉冲辐射波模拟器的可行性,但仍需要阻性加载或展宽激励脉冲等方法对TEM喇叭天线的低频辐射性能进行改善。 展开更多

关键词 高空核电磁脉冲(hemp) 电磁脉冲(EMP)模拟器 TEM天线 双指数脉冲 匹配负载 辐射场

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金属壳体和电缆的系统电磁脉冲响应 被引量：12

17

作者 周辉 郭红霞 +2 位作者 李宝忠 程引会 常东梅 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期645-648,共4页

　研究了金属壳体和电缆遇到高空核爆炸产生的脉冲X射线辐射时的系统电磁脉冲响应,讨论了系统电磁脉冲产生机理、幅值和对系统的耦合途径。通过对计算和试验数据的分析,获得了金属壳体模型和单电缆及双电缆的系统电磁脉冲响应数据,简要... 　研究了金属壳体和电缆遇到高空核爆炸产生的脉冲X射线辐射时的系统电磁脉冲响应,讨论了系统电磁脉冲产生机理、幅值和对系统的耦合途径。通过对计算和试验数据的分析,获得了金属壳体模型和单电缆及双电缆的系统电磁脉冲响应数据,简要分析了壳体的系统电磁脉冲损伤薄弱环节。 展开更多

关键词 高空核爆炸 X射线 系统电磁脉冲 电缆

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电磁脉冲在地上及地下的传播规律 被引量：9

18

作者 刘青 徐婷 +1 位作者 韩康康 吴迎霞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期51-56,63,共7页

电磁脉冲会在辐照范围内的导体上感应出电压和电流,充分了解电磁脉冲在地上及地下的传播特性及分布规律是评估电磁脉冲效应的必要基础。以高空核爆电磁脉冲为例,采用IEC-61000-2-9—1996中的波形标准,利用傅里叶变换技术计算分析了地上... 电磁脉冲会在辐照范围内的导体上感应出电压和电流,充分了解电磁脉冲在地上及地下的传播特性及分布规律是评估电磁脉冲效应的必要基础。以高空核爆电磁脉冲为例,采用IEC-61000-2-9—1996中的波形标准,利用傅里叶变换技术计算分析了地上及地下的电场及磁场的水平及垂直分量。结果表明:反射场使地上电磁场的水平分量幅值变小,而使垂直分量幅值变大;由于大地的影响,地下电磁环境异于地上空间,且大地参数对地下电磁场的影响更大,地下电磁场幅值随大地电导率增大而减小,而随大地相对介电常数增大而增大;地下电磁场幅值远小于地上电磁场幅值,尤其是垂直分量在地下衰减很快。 展开更多

关键词 高空核爆 电磁脉冲 大地参数 透射场 傅里叶变换

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考虑介质层影响的电磁脉冲耦合传输线模型 被引量：1

19

作者 席志豪 梁涛 +1 位作者 谢彦召 郭洁 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期28-34,共7页

[目的]Baum-Liu-Tesche(BLT)方程是进行场–线耦合计算的重要方法,在电磁耦合定量分析领域具有广泛应用。经典BLT方程忽略了线缆介质层对入射电场的畸变特性,导致在特定入射、极化方向下的耦合效率计算出现较大误差。[方法]针对该问题,... [目的]Baum-Liu-Tesche(BLT)方程是进行场–线耦合计算的重要方法,在电磁耦合定量分析领域具有广泛应用。经典BLT方程忽略了线缆介质层对入射电场的畸变特性,导致在特定入射、极化方向下的耦合效率计算出现较大误差。[方法]针对该问题,将频域修正的BLT方法引入时域,研究在高空电磁脉冲(HEMP)激励下单根线缆负载电压和电流响应的计算方法,并通过与全波算法计算结果对比,验证模型的正确性。在此基础上,对修正方法所适用的线缆结构(高度、线径、介质层参数等)、入射电场(入射方向、极化方向)特征进行分析。[结果]结果显示,在HEMP激励下,以全波仿真结果为基准,经典BLT模型预测响应结果误差可高达一倍以上,而引入介质层修正系数后的BLT模型准确度显著提高。[结论]该研究验证了BLT修正模型在分析时域场–线耦合问题时的准确性,提出了BLT修正模型的适用性判据,有助于阐明HEMP同实际复杂线缆的相互耦合作用机制。 展开更多

关键词 场线耦合 Baum-Liu-Tesche(BLT)方程 高空电磁脉冲(hemp) 传输线模型

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基于BLT方程的埋地管道电磁脉冲响应规律 被引量：1

20

作者 王晨东 刘青 徐清秀 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第28期93-98,共6页

高空核爆电磁脉冲(HEMP)会在埋地油气管道上产生感应电流和感应电压,可能对油气管道的测量监控装置及阴极保护系统产生影响。为研究HEMP对埋地金属管道的电磁影响,利用合成电压波的思想,推导了可用于分析不均匀传输线响应的BLT超矩阵方... 高空核爆电磁脉冲(HEMP)会在埋地油气管道上产生感应电流和感应电压,可能对油气管道的测量监控装置及阴极保护系统产生影响。为研究HEMP对埋地金属管道的电磁影响,利用合成电压波的思想,推导了可用于分析不均匀传输线响应的BLT超矩阵方程;通过与链参数方法的计算结果进行比较,验证了该方法的正确性和有效性。建立了埋地管道的分段串联传输线模型,应用BLT超矩阵方程计算了管道特性阻抗连续时管道参数和管道折角对管道上电流、电压的影响;将入射仰角、入射方位角和场源方位角作为随机变量,计算了入射波状态对响应电流影响的统计信息。针对大地电导率横向差异引起的特性阻抗不连续情况,计算分析了管道电流电压的响应情况。研究结果可为油气管道的电磁脉冲防护提供相关参考。 展开更多

关键词 高空核爆电磁脉冲 油气管道 BLT超矩阵方程 特性阻抗不连续

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