開口金屬腔體對強電磁脈沖的耦合效應
發(fā)布時間：2020-12-13 07:52
為了評價腔體開口因素對核電磁脈沖（High-amplitude Electro Magnetic Pulse,HEMP）和高功率微波（High Power Microwave,HPM）破壞效能的影響,采用CST電磁計算軟件建立強電磁脈沖的孔縫耦合模型,研究孔縫的位置、大小以及長寬比對HEMP和HPM耦合效應的影響。結果表明,孔縫的位置、大小及長寬比對HEMP的耦合效應影響較大,合理控制孔縫的位置、大小以及長寬比能在一定程度上削弱HEMP的破壞效能。對于HPM,相同條件下其耦合效應要明顯強于HEMP。在孔縫達到一定尺寸后,其大小和長寬比對HPM的耦合效應影響較小,僅孔縫位置會帶來較大的影響。當開口平面與HPM入射方向平行時,耦合效應最弱,但此時耦合進入腔體內的能量還是很容易達到多種電子元器件的電磁損傷閾值級別。
【文章來源】：國防科技大學學報. 2020年01期 北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
電磁脈沖孔縫耦合模型
為了便于后續(xù)仿真結果分析，在計算過程中，設置電場強度探針用于記錄強電磁脈沖在腔體不同位置處的耦合信號特征。將電場探針分別設置在目標腔體內部中軸線不同位置(yz平面，x=500)，如圖2所示，分別為Middle probe(500,500,1000)、A0 probe(500,500,900)、B0 probe(500,500,500)、C0 probe(500,500,100)。2 強電磁脈沖設置
通過對所設置的電場探針測得的信號進行提取，可以得到不同位置處耦合信號的時域波形，如圖5所示。對于HEMP,Middle probe和A0 probe測得的電場強度峰值較大，B0 probe和C0 probe處電場強度峰值較小，并且均小于入射場強峰值，這說明只有少部分HEMP能量能耦合進入腔體內部。對于HPM,B0 probe和C0 probe處測得的電場強度大于Middle probe和A0 probe處，并且峰值大于入射場強峰值2×106V/m，這一現象與HEMP孔縫耦合效應有所不同。產生這種現象的原因在于:入射HPM頻率較高，耦合進入腔體內部受到孔縫的限制較小，同時，耦合過程中進入腔體內部的電磁能量不斷疊加積累，從而導致腔體內部分區(qū)域的場強峰值會大于入射場強峰值。圖4 t=19.25 ns時刻HPM耦合電場的分布
本文編號：2914200
【文章來源】：國防科技大學學報. 2020年01期 北大核心
【文章頁數】：6 頁
【部分圖文】：
電磁脈沖孔縫耦合模型
為了便于后續(xù)仿真結果分析，在計算過程中，設置電場強度探針用于記錄強電磁脈沖在腔體不同位置處的耦合信號特征。將電場探針分別設置在目標腔體內部中軸線不同位置(yz平面，x=500)，如圖2所示，分別為Middle probe(500,500,1000)、A0 probe(500,500,900)、B0 probe(500,500,500)、C0 probe(500,500,100)。2 強電磁脈沖設置
通過對所設置的電場探針測得的信號進行提取，可以得到不同位置處耦合信號的時域波形，如圖5所示。對于HEMP,Middle probe和A0 probe測得的電場強度峰值較大，B0 probe和C0 probe處電場強度峰值較小，并且均小于入射場強峰值，這說明只有少部分HEMP能量能耦合進入腔體內部。對于HPM,B0 probe和C0 probe處測得的電場強度大于Middle probe和A0 probe處，并且峰值大于入射場強峰值2×106V/m，這一現象與HEMP孔縫耦合效應有所不同。產生這種現象的原因在于:入射HPM頻率較高，耦合進入腔體內部受到孔縫的限制較小，同時，耦合過程中進入腔體內部的電磁能量不斷疊加積累，從而導致腔體內部分區(qū)域的場強峰值會大于入射場強峰值。圖4 t=19.25 ns時刻HPM耦合電場的分布
本文編號：2914200
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2914200.html
