舰载平面阵天线布置中的电磁兼容性问题及控制措施 被引量：6

1

作者 宋东安 张崎 +1 位作者 温定娥 方重华 《中国舰船研究》 2012年第3期15-18,29,共5页

以平面阵天线为射频集成系统的典型研究对象,从电磁兼容性层面分别研究平面阵天线装舰的电磁特性、平面阵天线与传统离散天线装舰布置方式的区别,以及平面阵天线间主要的电磁干扰耦合方式。分析并提出阵面天线的应用将使得高场强分布由... 以平面阵天线为射频集成系统的典型研究对象,从电磁兼容性层面分别研究平面阵天线装舰的电磁特性、平面阵天线与传统离散天线装舰布置方式的区别,以及平面阵天线间主要的电磁干扰耦合方式。分析并提出阵面天线的应用将使得高场强分布由离散的舰面分布,改变为集中分布并向高空间发展,呈现出立体分布特性;改变原来天线的隔离度特性,将产生新的强近场环境的电磁干扰特征,对舰载天线和电子设备的优化布置产生重大影响。为解决平面阵天线带来的新问题,必须突破的关键技术将涉及辐射源、耦合途径和敏感设备的电磁分析、建模和试验验证等方面,电磁分析需要计入舰船物理环境和天线布置状态的影响。同时,在平面阵天线的优化布置尚无相关标准可依的情况下,可以先通过试验获取不同条件下天线间隔离度数据作为参考,并通过抑制表面波传输等手段进一步控制电磁兼容性。此外,还需加强对上层建筑的空间和频谱的管理,防止各平面阵天线间的相互干扰。 展开更多

关键词 电磁兼容性 阵列天线 舰载射频集成 隔离度控制

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水面舰船电磁兼容性数字化设计方法——舰船EMC辅助量化设计平台 被引量：3

2

作者 刘相春 奚秀娟 《中国舰船研究》 2012年第1期1-6,11,共7页

随着对现代舰船作战能力需求的大幅提高,舰载电力电子设备配置方案日趋复杂,舰船隐身性、集成性与电磁兼容性(EMC)成为论证和设计的焦点,EMC论证和设计迫切需要向数字化、精确化和智能化方向发展。提出了舰船EMC数字化设计方法,定义并... 随着对现代舰船作战能力需求的大幅提高,舰载电力电子设备配置方案日趋复杂,舰船隐身性、集成性与电磁兼容性(EMC)成为论证和设计的焦点,EMC论证和设计迫切需要向数字化、精确化和智能化方向发展。提出了舰船EMC数字化设计方法,定义并阐述了EMC顶层量化预设计概念和内涵,提出了设备EMC指标设计和预检验方法以及EMC设计流程,并对进行EMC辅助设计的数字化平台功能需求进行了分析。在此基础上,提出了"舰船EMC辅助量化设计平台"框架。该设计平台基于数字化预测的仿真系统,能在一个统一的平台上帮助论证和设计人员解决舰船EMC论证和设计中指标量化、方案优选和定量评价难题,将成为舰船实现EMC数字化论证和设计不可或缺的手段。 展开更多

关键词 电磁兼容性 顶层设计 量化评估 软件系统框架结构 舰船

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PIN二极管限幅器的电磁脉冲损伤特性试验 被引量：7

3

作者 王冬冬 邓峰 +1 位作者 郑生全 侯冬云 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期65-69,共5页

电磁脉冲作用下,位于射频前端的限幅器能对接收机起基本保护作用。通过试验研究基于多级PIN二极管的限幅器在方波脉冲和超宽带脉冲注入时的电磁脉冲损伤阈值以及损伤效应,发现当入射电磁脉冲幅度超过损伤阈值时,限幅器存在不可逆转的损... 电磁脉冲作用下,位于射频前端的限幅器能对接收机起基本保护作用。通过试验研究基于多级PIN二极管的限幅器在方波脉冲和超宽带脉冲注入时的电磁脉冲损伤阈值以及损伤效应,发现当入射电磁脉冲幅度超过损伤阈值时,限幅器存在不可逆转的损伤累积效应。此外,利用时域反射技术对限幅模块的内部损伤部位进行了定位,发现相对于前级PIN二极管,后级PIN二极管更易发生损伤,损伤原因判断为前级二极管I层较厚,因此其对陡前沿脉冲的响应时间较慢、尖峰电压泄漏高达上百伏,导致后级I层较薄、耐压等级较低的PIN二极管受到过电压击穿。 展开更多

关键词 PIN二极管 限幅器 电磁脉冲 损伤特性

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舰船目标电磁散射特性预报新技术研究 被引量：2

4

作者 方重华 李迎 +3 位作者 吴昆 陈炯 刘建军 周巍 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S3期1-4,共4页

舰船作为典型的超电大尺寸目标,其电磁散射特性的预报一直是电磁领域的研究重点和难点。在简述发展现状之后,本文介绍了我们在该领域的两类新技术——基于激光与声波的舰船电磁散射预报新技术研究的进展,包括理论上的相似性以及构建的... 舰船作为典型的超电大尺寸目标,其电磁散射特性的预报一直是电磁领域的研究重点和难点。在简述发展现状之后,本文介绍了我们在该领域的两类新技术——基于激光与声波的舰船电磁散射预报新技术研究的进展,包括理论上的相似性以及构建的超声水池模拟测量系统。最后,对新技术的未来发展作展望。 展开更多

关键词 舰船 电磁散射 预报

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大规模有限周期结构电磁特性的快速算法研究进展 被引量：1

5

作者 陆卫兵 相伟 +1 位作者 吴为军 杨武 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期85-92,共8页

周期结构在阵列天线、频率选择表面和超材料方面都有着广泛的应用,而针对大规模有限周期结构电磁散射、辐射特性的快速算法也一直是计算电磁学的热点与难点.本文中,简要介绍了矩量法中几类分析大规模有限周期结构电磁特性的有效算法,并... 周期结构在阵列天线、频率选择表面和超材料方面都有着广泛的应用,而针对大规模有限周期结构电磁散射、辐射特性的快速算法也一直是计算电磁学的热点与难点.本文中,简要介绍了矩量法中几类分析大规模有限周期结构电磁特性的有效算法,并对这几类方法的优缺点做了说明,最后讨论了计算电磁学在分析大规模有限周期结构领域未来的可能发展方向. 展开更多

关键词 周期结构 电磁散射 电磁辐射 计算电磁学 矩量法

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一种强电磁设备低频辐射特性等效建模方法 被引量：1

6

作者 陈豪 刘其凤 +2 位作者 李永明 黄琛 张淮清 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期5354-5368,共15页

随着高开关频率的新型电力电子器件广泛应用到舰船等平台上的强电磁设备中,强电磁设备产生的低频辐射会对平台上的敏感设备产生严重的影响,因此必须对强电磁设备的低频辐射特性进行准确建模表征,支撑开展强电磁设备低频场分布特征的量... 随着高开关频率的新型电力电子器件广泛应用到舰船等平台上的强电磁设备中,强电磁设备产生的低频辐射会对平台上的敏感设备产生严重的影响,因此必须对强电磁设备的低频辐射特性进行准确建模表征,支撑开展强电磁设备低频场分布特征的量化预测,以便提升整个平台的电磁兼容性能。传统等效偶极子法在对大尺寸辐射源进行等效建模时,存在偶极子阵列所需的等效偶极子源数量多,高度、位置选择困难等问题。为解决上述问题,该文提出一种基于自适应差分进化算法的强电磁设备低频辐射特性等效偶极子建模的方法。该方法从强电磁设备附近的近场辐射特性测试数据出发,将强电磁设备低频辐射等效为分布在多个区域的偶极子阵列组合的分布式辐射源,并通过自适应差分进化算法优化各区域偶极子阵列的数量、位置以及高度等等效源参数,并通过试验和算例验证该方法可在满足一定精度条件下,能大幅度减小偶极子数量,得到强电磁设备最优的低频分布式等效源模型。 展开更多

关键词 低频辐射干扰 等效源法 三维磁偶极子阵列 自适应差分进化算法 近场数据

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电子设备和系统射频通道高功率微波电磁脉冲场—路综合防护方法综述 被引量：19

7

作者 郑生全 邓峰 +2 位作者 王冬冬 侯冬云 刘培国 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期7-14,共8页

高功率微波电磁脉冲辐射可以通过多种耦合途径进入敏感电子设备和系统,导致严重的干扰、扰乱甚至损坏,特别是通过天线耦合进入射频通道的电磁脉冲会破坏敏感器件。给出几种针对天线耦合的空间电磁脉冲场防护以及电路中敏感器件的电磁脉... 高功率微波电磁脉冲辐射可以通过多种耦合途径进入敏感电子设备和系统,导致严重的干扰、扰乱甚至损坏,特别是通过天线耦合进入射频通道的电磁脉冲会破坏敏感器件。给出几种针对天线耦合的空间电磁脉冲场防护以及电路中敏感器件的电磁脉冲路防护新方法,探讨敏感系统的电磁脉冲场—路综合防护设计方法。利用专门设计的防护表面和防护模块,分别在天线前端对空间的电磁脉冲场和天线后端电路中的电磁脉冲电压或电流进行抑制,保护电路中的敏感模块免遭损坏,增加的场—路综合防护对工作信号的衰减控制在允许的范围之内。通过原理样件的测试表明,防护方法对带内和带外的高功率微波电磁脉冲具有良好的防护效果。 展开更多

关键词 高功率微波 电磁脉冲 电磁防护 敏感电子系统 综述

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静电模拟器放电开关辐射场特性研究 被引量：10

8

作者 张希军 范丽斯 +1 位作者 武占成 宋文武 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期68-71,共4页

研究了在静电放电抗干扰实验中模拟器内部放电开关动作对测试结果造成的影响．在保证放电电流满 足IEC61000-4-2标准的前提下,对模拟器采取了一定的屏蔽措施,在此基础上进行了模拟器屏蔽前后性能测 试及静电放电抗干扰实验．实验结果表... 研究了在静电放电抗干扰实验中模拟器内部放电开关动作对测试结果造成的影响．在保证放电电流满 足IEC61000-4-2标准的前提下,对模拟器采取了一定的屏蔽措施,在此基础上进行了模拟器屏蔽前后性能测 试及静电放电抗干扰实验．实验结果表明:ESD模拟器自身屏蔽是有问题的,其内部继电器放电开关的动作也 会产生强电磁场,对ESD辐射场造成影响,从而影响被测试件的静电放电敏感性测试结果．由此证明IEC61000 -4-2对静电放电模拟器只规定放电电流波形及其参数是不够的,还需进行更详细的规定,尤其是电流导数波 形和辐射场的规定． 展开更多

关键词 静电放电 模拟器 IEC标准

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通信设备机箱强电磁脉冲耦合预测方法 被引量：6

9

作者 邓峰 丁凡 郑生全 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期70-73,98,共5页

核电磁脉冲可以从通信设备机箱孔缝、键盘、接头等开口进入机箱内部并对电子设备的正常工作时序产生影响,因此,在设备机箱设计中需要对强电磁脉冲辐射下机箱内部的强电磁脉冲环境进行预测。然而,由于通信设备机箱体积小,而强电磁脉冲的... 核电磁脉冲可以从通信设备机箱孔缝、键盘、接头等开口进入机箱内部并对电子设备的正常工作时序产生影响,因此,在设备机箱设计中需要对强电磁脉冲辐射下机箱内部的强电磁脉冲环境进行预测。然而,由于通信设备机箱体积小,而强电磁脉冲的带宽过宽,常规的小探头难以对电磁脉冲波形进行测量。基于此,给出一种通信设备机箱强电磁脉冲耦合仿真新方法。首先,利用机箱频域屏蔽效能测试结果对通信机箱仿真模型的正确性进行验证;然后,利用上述仿真模型对强电磁脉冲的耦合特性进行仿真。研究表明,上述方法可以运用于小腔体强电磁脉冲耦合特征的预测。 展开更多

关键词 电磁脉冲 耦合 屏蔽效能 机箱 通信设备

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舰船装备强电磁环境防护技术综述 被引量：3

10

作者 郑生全 蔡敬标 +3 位作者 阮兵 王冬冬 王文卓 黄栩静 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期1-19,共19页

针对电磁空间对抗下舰船电子信息设备面临的多种强电磁环境威胁以及防护加固需求,分析舰船电子装备的强电磁环境效应机理、防护基本原理,重点描述用于降低辐射场对舰船电子系统耦合的频率选择表面(FSS)、能量选择表面(ESS)、电磁屏蔽新... 针对电磁空间对抗下舰船电子信息设备面临的多种强电磁环境威胁以及防护加固需求,分析舰船电子装备的强电磁环境效应机理、防护基本原理,重点描述用于降低辐射场对舰船电子系统耦合的频率选择表面(FSS)、能量选择表面(ESS)、电磁屏蔽新材料等的技术原理及发展现状,以及用于抑制“路”上强脉冲传导的基于气体放电管和半导体限幅器件的射频前端防护技术、基于PIN二极管的射频(微波)高功率限幅技术、基于等离子体的电磁脉冲防护技术的原理和发展现状,分析不同防护技术在舰船装备强电磁环境防护设计中的适用性和技术性能的优缺点,展望舰船装备强电磁环境防护技术的未来发展趋势,为舰船装备强电磁环境防护设计提供支撑。 展开更多

关键词 强电磁环境 效应机理 电磁防护 场防护 路防护

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高性能微波暗室设计中的技术考虑 被引量：6

11

作者 宋东安 易学勤 《舰船科学技术》 北大核心 2005年第3期77-80,共4页

在高性能微波暗室技术设计中,由于静区指标较高,采用一般的几何光学技术不能进行准确计算,因此需采用几何绕射理论技术。本文对该技术在暗室设计中的应用进行了初步探讨。此外,在以前分析计算吸波材料的反射率与入射角的关系时,常采用... 在高性能微波暗室技术设计中,由于静区指标较高,采用一般的几何光学技术不能进行准确计算,因此需采用几何绕射理论技术。本文对该技术在暗室设计中的应用进行了初步探讨。此外,在以前分析计算吸波材料的反射率与入射角的关系时,常采用性线插值法,这会引入较大的设计误差。本文运用电磁场理论推导出了反射率与入射角之间的函数关系。通过对比分析表明,新的函数关系可以消除设计误差。 展开更多

关键词 微波暗室 静区指标 几何绕射理论 反射率

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阵元平面布置端射特性的仿真分析 被引量：1

12

作者 潘涵 杨张帆 宋东安 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第6期67-69,82,共4页

研究了多阵元平面布置端射效应的辐射特性。采用FEKO软件建立了仿真模型对多阵元的端射电磁特性进行研究;分析了多阵元的扫描、布置结构等因素会对多阵元端射特性的影响。分析结果表明,多阵元的端射在不同的物理条件下表征出不同的特性。

关键词 阵元 平面布置 端射特性

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超电大尺寸目标的电磁散射预报技术

13

作者 方重华 吴楠 +2 位作者 宋东安 黄琼 郑生全 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第S2期18-20,共3页

面向舰船等武器平台的电磁隐身设计与预报,近年来,深入开展超电大尺寸目标的电磁散射预报关键技术研究,综合运用计算电磁学、电磁散射理论和相关波动理论,开展超电大尺寸目标电磁散射仿真与测试等相关技术研究,技术成果成功应用于多项... 面向舰船等武器平台的电磁隐身设计与预报,近年来,深入开展超电大尺寸目标的电磁散射预报关键技术研究,综合运用计算电磁学、电磁散射理论和相关波动理论,开展超电大尺寸目标电磁散射仿真与测试等相关技术研究,技术成果成功应用于多项工程的电磁散射预报与设计。 展开更多

关键词 超电大尺寸目标 电磁散射 预报

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适用于无线通信系统具有滤波特性的微带天线设计 被引量：4

14

作者 吴为军 奚秀娟 +3 位作者 莫熠 刘其凤 陈亮 王春 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第A01期71-74,共4页

[目的]为开发一种具有传统辐射特性又具有较好带外抑制特性的微带天线,[方法]采用滤波器综合设计方法,设计一种由微带天线、耦合线和2个谐振器组成的具有滤波特性的天线。微带天线除满足传统天线设计要求外,其外部品质因数应等于带通滤... [目的]为开发一种具有传统辐射特性又具有较好带外抑制特性的微带天线,[方法]采用滤波器综合设计方法,设计一种由微带天线、耦合线和2个谐振器组成的具有滤波特性的天线。微带天线除满足传统天线设计要求外,其外部品质因数应等于带通滤波器最后一个谐振器的外部品质因数,以实现微带天线代替滤波器最后一个谐振器后仍具有滤波器的各项性能;耦合线在滤波器设计中作为导纳变换器,以实现滤波器谐振器与微带天线间的能量耦合。[结果]仿真结果表明:该微带天线的阻抗带宽为2.37～2.53 GHz,阻抗带宽内增益变化平缓,带内增益最大偏差约0.5 dB,最大增益为7.5 dB,在通带外100 MHz处增益迅速降为-10 dBi,具有较好的带外抑制特性。[结论]该具有滤波特性的微带天线减小了滤波器与天线的总体尺寸,降低了滤波器与天线间的传输损耗,可以在现代无线通信系统中应用。 展开更多

关键词 微带天线 滤波器 矩形开口谐振器 通信系统

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电磁计算在复杂舰船平台电磁环境效应量化设计中的应用与挑战 被引量：6

15

作者 刘其凤 吴为军 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期149-156,共8页

随着科学技术和军事战略的发展,舰船平台将广泛采用隐身化、射频集成、集成上层建筑等新技术,以及新体制信息系统、定向能装备等新型装备,以满足对平台性能和体系作战能力的要求,由此复杂舰船平台将面临着由平台内部、编队体系内、战场... 随着科学技术和军事战略的发展,舰船平台将广泛采用隐身化、射频集成、集成上层建筑等新技术,以及新体制信息系统、定向能装备等新型装备,以满足对平台性能和体系作战能力的要求,由此复杂舰船平台将面临着由平台内部、编队体系内、战场强电磁脉冲等电磁环境导致的电磁环境适应性问题.通过电磁计算进行复杂舰船平台电磁环境效应量化设计是实现复杂舰船系统级精确电磁设计的关键手段,是保障用频舰船适应平台内外电磁环境的有效途径.为此,本文以电磁计算在复杂舰船平台电磁环境效应数字化设计中应用与面临的挑战为主题,阐述了复杂电磁环境内涵,综合归纳了电磁计算在舰船平台领域国内外应对电磁环境效应的应用现状,深刻分析了复杂舰船平台电磁环境效应控制和电磁量化设计面临的问题及挑战等,最后提出了应对措施建议. 展开更多

关键词 舰船平台 电磁环境效应 电磁计算 量化设计 电大尺寸 应用需求

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概率整形技术在带宽受限光纤通信信道中的性能研究 被引量：5

16

作者 王瑞 奚秀娟 +2 位作者 黎梦雪 陶理 谭辉 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第5期136-138,189,共4页

概率整形作为一种新兴编码技术,通过改变各星座点的概率分布来获得整形增益,能够提高通信系统的性能。本文阐述概率整形的基本原理,通过互信息、误码率与信噪比的关系曲线,展示概率整形编码相较均匀分布编码带来的性能提升。重点探究了... 概率整形作为一种新兴编码技术,通过改变各星座点的概率分布来获得整形增益,能够提高通信系统的性能。本文阐述概率整形的基本原理,通过互信息、误码率与信噪比的关系曲线,展示概率整形编码相较均匀分布编码带来的性能提升。重点探究了在带宽受限的光纤通信信道中,概率整形对系统传输性能的影响。仿真结果表明,在带宽受限条件下,概率整形对系统的误码性能和带宽容忍度都有提升作用。 展开更多

关键词 概率整形 光通信 带限 编码

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金属平板对阵列天线端射特性的影响 被引量：3

17

作者 黄龙水 熊海亮 宋东安 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第3期80-82,共3页

由阵元构成的阵列天线通常布置于金属板上,金属板的反射增强了其前向的辐射,但会改变其端射特性。本文研究金属平板对阵列天线的端射特性的影响。采用FEKO软件建立仿真模型对阵列天线的端射方向图进行计算,并分析阵列天线端射方向图的... 由阵元构成的阵列天线通常布置于金属板上,金属板的反射增强了其前向的辐射,但会改变其端射特性。本文研究金属平板对阵列天线的端射特性的影响。采用FEKO软件建立仿真模型对阵列天线的端射方向图进行计算,并分析阵列天线端射方向图的分布特性。 展开更多

关键词 金属平板 印刷振子阵列 端射方向图

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频选天线罩对阵列天线波束扫描特性影响分析

18

作者 莫熠 奚秀娟 +2 位作者 陈亮 吴为军 王冬冬 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期31-35,共5页

[目的]针对频选天线罩对阵列天线波束扫描的不利影响,提出一种综合优化频选天线罩的方法。[方法]首先,设计一款由25个对称阵子组成的阵列天线和一款大角度入射时仍具有较好阻抗带宽和滤波性能的频选天线罩。然后,在此基础上使用HFSS软... [目的]针对频选天线罩对阵列天线波束扫描的不利影响,提出一种综合优化频选天线罩的方法。[方法]首先,设计一款由25个对称阵子组成的阵列天线和一款大角度入射时仍具有较好阻抗带宽和滤波性能的频选天线罩。然后,在此基础上使用HFSS软件对由频选天线罩—阵列天线组成的系统进行仿真,以阵列天线的辐射特性受影响最小为目标,确定频选天线罩的尺寸,以及频选天线罩与阵列天线间的距离。最后,比较单独阵列天线与频选天线罩—阵列天线系统的扫描角度变化。为验证理论的正确性,在实验中对不同扫描角度下带有频选天线罩的阵列天线方向图予以测试。[结果]结果显示,当频选天线罩与阵列天线间距离为0.5λ时,频选天线罩对阵列天线副瓣与后瓣增益的影响最小,当阵列天线主瓣波束扫描角度达到40°时,频选天线罩会对阵列天线扫描角产生约0.25°的变化。[结论]经过分析与优化的频选天线罩不会对阵列天线辐射性能产生不利影响,该设计方法可用于更大尺寸的阵列天线加频选天线罩。 展开更多

关键词 阵列天线 频选天线罩 一体化仿真

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应对复杂战场电磁环境的舰船防护设计 被引量：4

19

作者 赵刚 郑生全 +2 位作者 侯冬云 刘其凤 邓峰 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第S2期148-153,共6页

电磁脉冲将成为未来复杂战场电磁环境最为突出的组成部分。本文分析了强电磁脉冲武器的发展现状及其对舰船电子信息系统的威胁特点,提出了应对信息战模式的舰船信息系统电磁脉冲防护策略。

关键词 电磁脉冲 舰船 防护设计

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超短波射频通道强电磁脉冲防护模块研究 被引量：2

20

作者 邓峰 易学勤 郑生全 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第S2期63-66,共4页

简要介绍了现有的强电磁防护器件、电路模块信号以及强电磁脉冲的响应特性,得到了一种能用于超宽带电磁脉冲通道防护的防护模块设计方案;并对超短波防护模块几种不同方案的防护效果进行了对比测试,结果表明,使用带通滤波器时其防护效果... 简要介绍了现有的强电磁防护器件、电路模块信号以及强电磁脉冲的响应特性,得到了一种能用于超宽带电磁脉冲通道防护的防护模块设计方案;并对超短波防护模块几种不同方案的防护效果进行了对比测试,结果表明,使用带通滤波器时其防护效果最好,最高可达36dB以上,具有较好的电磁脉冲防护效果。 展开更多

关键词 强电磁脉冲 射频通道 防护模块

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