EtherCAT设备端口电磁脉冲损伤阈值及防护措施 被引量：6

1

作者 周颖慧 杜鸣心 石立华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1370-1377,共8页

为了实现高空核电磁脉冲(HEMP)的有效防护,选取一款典型的以太网现场总线系统(EtherCAT)从站通信模块,对其进行HEMP传导注入试验。研究了该类装置对HEMP的敏感度及损伤累积效应影响,选取了适用于网络端口的防护器件,研究了其对HEMP的响... 为了实现高空核电磁脉冲(HEMP)的有效防护,选取一款典型的以太网现场总线系统(EtherCAT)从站通信模块,对其进行HEMP传导注入试验。研究了该类装置对HEMP的敏感度及损伤累积效应影响,选取了适用于网络端口的防护器件,研究了其对HEMP的响应特性,并提出了端口防护方案。通过试验得出:被测端口对HEMP传导注入较为敏感,单次脉冲注入情况下的损毁阈值电压约为450.1V,10次脉冲注入情况下的损毁阈值电压约为273.5 V,脉冲次数对其具有明显的累积效应;该防护器件在单次脉冲注入时损毁阈值电压为9.67 k V,10次脉冲时的损毁阈值电压为8.97 kV;将该防护器件并联至受试模块注入端口后,受试端口可保证在注入3 kV HEMP电压峰值下网络系统仍不受损伤。研究结果表明,防护后的以太网从站通信模块的损毁阈值电压可提升至3 kV以上。 展开更多

关键词 以太网现场总线 电磁脉冲 传导干扰 累积效应 损毁阈值电压 浪涌防护

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雷电电磁脉冲三维磁场测量系统初探 被引量：5

2

作者 李皖 周璧华 +3 位作者 马洪亮 刘培山 丁雅菲 徐云 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期267-271,396,共6页

为了接收雷电放电通道电流产生的磁场分量,搭建了二维和三维雷电电磁脉冲磁场测量系统,系统主要由磁场信号测量装置和磁场信号传输系统等构成.磁场信号测量装置由内外导体双层结构且面积相同的正交正方形环天线组成,经仿真确定了环天线... 为了接收雷电放电通道电流产生的磁场分量,搭建了二维和三维雷电电磁脉冲磁场测量系统,系统主要由磁场信号测量装置和磁场信号传输系统等构成.磁场信号测量装置由内外导体双层结构且面积相同的正交正方形环天线组成,经仿真确定了环天线的实际参数.磁场信号传输系统分为光纤传输系统和屏蔽电缆传输系统,对应基于光隔离技术的和不采用光电转换的两套信号处理电路.经实验检验,各系统运行良好,为判定雷击点和雷电流波形反演等提供了手段. 展开更多

关键词 雷电电磁脉冲 三维磁场 二维磁场 环天线

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复杂传输线网络电磁脉冲响应的拓扑分析研究 被引量：7

3

作者 张祥 石立华 +1 位作者 周颖慧 张琦 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期341-347,共7页

应用电磁拓扑方法研究了复杂传输线网络的电磁脉冲响应问题.以建筑物内部电气布线为例,采用基于节点和管道的空间扩展拓扑模型对所求问题进行拓扑建模,构造了考虑辐射和传导耦合效应的混合拓扑网络.拓扑模型能够通过传输矩阵、散射矩阵... 应用电磁拓扑方法研究了复杂传输线网络的电磁脉冲响应问题.以建筑物内部电气布线为例,采用基于节点和管道的空间扩展拓扑模型对所求问题进行拓扑建模,构造了考虑辐射和传导耦合效应的混合拓扑网络.拓扑模型能够通过传输矩阵、散射矩阵和激励源项,统一地描述辐射耦合和传导耦合的过程,进而建立(Baum-Liu-Tesche)方程,并通过对方程的求解获得不同节点的终端感应电压响应.采用该方法,对建筑物室内终端的电磁脉冲响应进行了分析,并讨论了电压波形随终端负载的变化情况. 展开更多

关键词 电磁拓扑 BLT方程 特征矩阵

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闪电声源定位系统研究 被引量：7

4

作者 李皖 周璧华 +2 位作者 江志东 汪涛 付亚鹏 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期270-275,共6页

所研制的闪电声源定位系统由四元正方形麦克风声阵列、雷声信号传输系统和信号采集、记录与显示设备等部分组成.结合一次地闪雷声实测数据,采用广义互相关时延估计法计算了雷声信号到达不同麦克风的时间差,依据声光差定距法获得了声源... 所研制的闪电声源定位系统由四元正方形麦克风声阵列、雷声信号传输系统和信号采集、记录与显示设备等部分组成.结合一次地闪雷声实测数据,采用广义互相关时延估计法计算了雷声信号到达不同麦克风的时间差,依据声光差定距法获得了声源点与麦克风阵列的距离,实现了雷电声源点的三维定位和闪电放电通道的三维重构.通过与同步观测到的雷电电磁脉冲场及大气电场进行对比,表明系统的定位效果较好. 展开更多

关键词 雷电 闪电声源定位 麦克风阵列 时延估计 闪电放电通道

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电缆屏蔽效能评估方法比较研究 被引量：8

5

作者 张琦 石立华 +1 位作者 张祥 周璧华 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期421-428,共8页

针对核电磁脉冲,提出了具有工程实际应用价值的峰值屏蔽效能评估指标和脉冲时域测量系统;测试了某型镀银编织屏蔽电缆的转移阻抗,利用Kely理论模型与频域试验验证了测试数据的有效性,三者对比分析结论一致,效果良好。

关键词 峰值屏蔽效能 转移阻抗 屏蔽衰减 电磁脉冲

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建(构)筑物对大气电场测量影响的有限元分析 被引量：6

6

作者 陈加清 刘君 +2 位作者 王迎强 刘祥余 王洪涛 《电子测量技术》 2013年第8期45-48,52,共5页

地面电场仪安装场地常常无法达到开阔要求,受附近建(构)筑物的影响,大气电场测量数据偏离实际值,直接影响测量数据在研究大气电学和雷电预警预报中的应用价值。针对这一问题,利用电磁场有限元分析软件Maxwell 3D进行了仿真模拟,通过讨... 地面电场仪安装场地常常无法达到开阔要求,受附近建(构)筑物的影响,大气电场测量数据偏离实际值,直接影响测量数据在研究大气电学和雷电预警预报中的应用价值。针对这一问题,利用电磁场有限元分析软件Maxwell 3D进行了仿真模拟,通过讨论晴天天气条件下,不同形状、高度建筑物对地面大气电场测量的影响,以及细杆周围地面大气电场的分布,得到了建(构)筑物的影响范围,并提出了已有安装要求的不足之处,所得结论对电场仪的安装环境选择和误差修正有一定参考价值。 展开更多

关键词 建筑物 影响距离 遮蔽仰角 大气电场强度

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涂层材料的偏振光谱反射特性分析 被引量：1

7

作者 李兆兆 武文远 +2 位作者 黄雁华 杨云涛 范化喜 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期575-581,共7页

绿色涂层是重要的军事伪装材料。本文基于偏振探测理论,通过高光谱反射偏振实验测量,对比分析了深绿与中绿两种涂层材料的反射与偏振特性,得到了它们的二向反射函数、线偏振度随波长的变化规律,以及二向反射函数BRF与线偏振度DOLP之间... 绿色涂层是重要的军事伪装材料。本文基于偏振探测理论,通过高光谱反射偏振实验测量,对比分析了深绿与中绿两种涂层材料的反射与偏振特性,得到了它们的二向反射函数、线偏振度随波长的变化规律,以及二向反射函数BRF与线偏振度DOLP之间的相互关系。结果表明:(1)相比近红外波段,两种涂层在可见光波段的BRF差异较明显,镜面反射的探测角较容易区分两种涂层;(2)当入射角不变时,涂层线偏振度随着探测角增大而增大;随着入射角的减少(或镜面反射的探测角减小),深绿与中绿涂层的DOLP差异增大;(3)涂层的BRF与DOLP的变化在400~1000 nm波段具有负相关性。 展开更多

关键词 涂层 高光谱 二向反射函数 线偏振度

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大电流作用下电缆转移阻抗非线性特性研究 被引量：1

8

作者 石立华 张刘辉 +1 位作者 张祥 周颖慧 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期515-520,共6页

为了研究屏蔽电缆受外界电磁脉冲作用可能产生的非线性效应,提出了屏蔽电缆表面转移阻抗的大电流注入测试方法.建立了大电流注入测试系统,通过注入测试方法获得了不同电流等级下电缆转移阻抗曲线,对比了两类屏蔽多芯电缆的芯线电磁脉冲... 为了研究屏蔽电缆受外界电磁脉冲作用可能产生的非线性效应,提出了屏蔽电缆表面转移阻抗的大电流注入测试方法.建立了大电流注入测试系统,通过注入测试方法获得了不同电流等级下电缆转移阻抗曲线,对比了两类屏蔽多芯电缆的芯线电磁脉冲耦合情况.实验表明:加入一层铁磁性屏蔽层的多芯电缆在注入电流峰值超过2kA时,芯线耦合电压会呈现非线性效应.并分析了该现象产生的原因. 展开更多

关键词 电磁脉冲 屏蔽电缆 非线性效应 转移阻抗

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基于相对测量波数的线性频散信号构建方法 被引量：1

9

作者 蔡建 石立华 卿新林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期948-954,共7页

Lamb波损伤成像是结构健康监测领域的研究热点之一,然而由于Lamb波的频散特性,当传播距离增大时,Lamb波包很容易发生扩展和变形,从而严重影响成像结果的分辨率,因此,频散补偿是Lamb波损伤成像中急需解决的一个重要问题。本文针对传统频... Lamb波损伤成像是结构健康监测领域的研究热点之一,然而由于Lamb波的频散特性,当传播距离增大时,Lamb波包很容易发生扩展和变形,从而严重影响成像结果的分辨率,因此,频散补偿是Lamb波损伤成像中急需解决的一个重要问题。本文针对传统频散补偿方法需要结构材料参数计算理论波数的局限性,提出了一种可利用较容易测得的相对波数的线性频散信号构建(LD-SC)方法。首先研究了LD-SC方法的原理和实现途径,给出了相对波数的测量过程并从理论上证明了基于相对测量波数的LD-SC可行性,然后在材料参数未知的玻璃纤维复合材料板中进行了验证实验,结果表明基于现场测得相对波数的LD-SC方法可有效消除Lamb波的频散效应,从而提高多损伤成像分辨率。 展开更多

关键词 结构健康监测 LAMB波 频散补偿 信号构建 损伤成像 分辨率

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考虑波形修正的Lamb波时间-距离域映射方法 被引量：1

10

作者 蔡建 石立华 卿新林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1015-1021,共7页

针对传统时间-距离域变换方法容易使频散补偿后的Lamb波信号波形发生畸变的问题,提出一种考虑波形修正的时间-距离域映射(TDDM)方法并用于Lamb波高分辨率多损伤成像中。首先分析了Lamb波频散特性对传感信号的影响,然后研究了TDDM方法的... 针对传统时间-距离域变换方法容易使频散补偿后的Lamb波信号波形发生畸变的问题,提出一种考虑波形修正的时间-距离域映射(TDDM)方法并用于Lamb波高分辨率多损伤成像中。首先分析了Lamb波频散特性对传感信号的影响,然后研究了TDDM方法的频散补偿原理,并对TDDM的实现进行了讨论,在讨论中给出了时间-距离域变换方法扰乱信号波形的原因。提出了基于TDDM的Lamb波高分辨率多损伤成像方法。并通过实验证明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 结构健康监测 LAMB波 频散补偿 损伤成像 分辨率

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基于弯折频率变换的Lamb波高分辨率损伤成像

11

作者 付尚琛 石立华 +1 位作者 马丁 蔡建 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期1-5,共5页

Lamb波在结构健康监测中受到广泛关注,但其在传播过程中存在着多模和频散特性,不利于损伤定位和高分辨率成像。弯折频率变换(Warped Frequency Transform,WFT)通过构建合理的弯折映射可实现对频率轴的弯折。基于Lamb波群速度频散曲线设... Lamb波在结构健康监测中受到广泛关注,但其在传播过程中存在着多模和频散特性,不利于损伤定位和高分辨率成像。弯折频率变换(Warped Frequency Transform,WFT)通过构建合理的弯折映射可实现对频率轴的弯折。基于Lamb波群速度频散曲线设计弯折频率变换,则可用于Lamb波信号的处理。从直接补偿角度出发,利用WFT对传感信号进行频散抑制。提出了基于WFT的高分辨率损伤成像方法,利用有限元软件ABAQUS进行了带损伤铝板中Lamb波传播的仿真。仿真结果表明WFT能有效压缩频散的波包,通过该成像方法可实现高分辨率损伤成像。 展开更多

关键词 LAMB波 频散补偿 弯折频率变换 损伤成像

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灵敏度系数可调同轴脉冲电压探头

12

作者 马如坡 石立华 +2 位作者 程德军 张祥 张辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期236-241,共6页

针对采用TEM小室或GTEM室校准测试时从输入端获取信号的需求,设计了一种同轴型脉冲电压探头;该探头为微分型输出,采用数值积分可获得脉冲电压波形;其灵敏度系数可调。仿真分析了不同结构探针对探头内部电场峰值分布及对端口特性阻抗的影... 针对采用TEM小室或GTEM室校准测试时从输入端获取信号的需求,设计了一种同轴型脉冲电压探头;该探头为微分型输出,采用数值积分可获得脉冲电压波形;其灵敏度系数可调。仿真分析了不同结构探针对探头内部电场峰值分布及对端口特性阻抗的影响,对采用尖针形探针的同轴脉冲探头进行了实验验证,得到了其频域响应曲线和灵敏度系数,分析了灵敏度系数随探针到内导体中心距离变化的规律。仿真和实验结果表明,同轴脉冲探头内嵌的探针采用尖针形时,对端口特性阻抗的影响及内部电磁场的扰动都很小,可满足ns级瞬变脉冲测试校准需要。 展开更多

关键词 传导型电磁脉冲 同轴脉冲探头 测试校准 灵敏度系数

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基于时域滤波技术的土壤阻抗模型研究

13

作者 周颖慧 张辉 +1 位作者 周许申 石立华 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期567-570,575,共5页

时域分析场线耦合问题对于线缆电磁脉冲防护研究具有重要意义.针对时域传输线方程中土壤阻抗与电流卷积计算的复杂性,提出了一种基于数字滤波技术的土壤阻抗模型估算方法.介绍了所采用的土壤阻抗模型以及数字滤波方法的基本原理和建模结... 时域分析场线耦合问题对于线缆电磁脉冲防护研究具有重要意义.针对时域传输线方程中土壤阻抗与电流卷积计算的复杂性,提出了一种基于数字滤波技术的土壤阻抗模型估算方法.介绍了所采用的土壤阻抗模型以及数字滤波方法的基本原理和建模结果.这一数字滤波建模方法的引入避免了复杂的卷积计算,可用于分析非均匀场入射或终端连接非线性负载条件下场线耦合的时域计算. 展开更多

关键词 数字滤波 土壤阻抗 传输线模型 时域分析 卷积

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基于MB模型的简化偏振BRDF模型建立与仿真 被引量：5

14

作者 颛孙晓博 武文远 +3 位作者 黄雁华 龚艳春 吴成国 李兆兆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期1098-1102,共5页

偏振BRDF模型的计算往往非常复杂,为了简便准确地获取伪装目标和背景的反射光偏振度差值,采用特殊值法和理想化方法对Maxwell-Beard BRDF模型中的微面元分布函数和遮蔽函数进行简化,使微面元分布函数较Torrance-Sparrow模型更准确,较Max... 偏振BRDF模型的计算往往非常复杂,为了简便准确地获取伪装目标和背景的反射光偏振度差值,采用特殊值法和理想化方法对Maxwell-Beard BRDF模型中的微面元分布函数和遮蔽函数进行简化,使微面元分布函数较Torrance-Sparrow模型更准确,较Maxwell-Beard模型更简单。然后利用Fresnel反射中物体对光线平行分量和竖直分量反射率不同的性质,采用物理理论分析的方法计算得到表示反射过程的Muller矩阵,并建立了其矢量BRDF模型。针对面内反射,利用Matlab对模型进行模拟,仿真结果证明:模型可以描述粗糙表面反射偏振特性。研究结果对研究粗糙表面反射偏振特性的影响因素及伪装目标偏振探测有一定的理论和实践意义。 展开更多

关键词 偏振BRDF模型建立 偏振度 Stokes矢量 粗糙度

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时域多分辨率分析在色散介质中的应用 被引量：1

15

作者 孙征 张祥 +2 位作者 石立华 谷红涛 王真 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期534-538,共5页

将基于Daubechies尺度函数的时域多分辨率分析(Muti-Resolution Time-Domain,MRTD)方法应用到色散介质的分析中.采用梯形递归卷积(Trapezoidal Recursive Convolution,TRC)方法,推导出了适合Drude-Lorentz模型的差分方程.通过对一维等... 将基于Daubechies尺度函数的时域多分辨率分析(Muti-Resolution Time-Domain,MRTD)方法应用到色散介质的分析中.采用梯形递归卷积(Trapezoidal Recursive Convolution,TRC)方法,推导出了适合Drude-Lorentz模型的差分方程.通过对一维等离子体和金属铝板反射系数的仿真分析,证明了该方法的正确性和有效性.与基于辅助方程(Auxiliary Difference Equation,ADE)的MRTD方法相比,该方法可以有效地节约内存和计算时间,并且获得更高的计算精度. 展开更多

关键词 梯形循环卷积 时域多分辨率分析 色散介质

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