高功率微波彈對GNSS接收機毀傷效果分析
發(fā)布時間:2021-10-24 10:03
針對高功率微波(high-power microwave,HPM)武器易對全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(global navigation satellite system,GNSS)接收機造成毀傷的問題,以高功率微波彈為對象,分析了不同彈體起爆姿態(tài)下的攻擊范圍與效果。在電磁仿真軟件CST-MWS(CST microwave studio)中建立GNSS接收機輻照模型,設(shè)計了圓極化貼片天線為接收載體,以單脈沖正弦信號調(diào)制的平面波模擬高功率微波彈起爆后的輻射場效應(yīng)。在電磁能量前門耦合的基礎(chǔ)上,基于場—路聯(lián)合仿真方法給出了一種仿真模型,將天線端口感應(yīng)電壓注入電路仿真軟件ADS中設(shè)計的PIN限幅器,完整模擬了HPM由場到路的耦合過程。仿真給出了以微波源峰值功率為變量的敏感器件毀傷評價曲線,結(jié)果表明,GNSS接收機射頻前端電路中的低噪聲放大器是HPM武器的主要攻擊對象,以ERA-2+型低噪放為例,脈沖峰值功率在27~310kV的微波源均可造成其晶體管燒毀。同時,HPM也容易引發(fā)限幅器在一定功率范圍內(nèi)產(chǎn)生尖峰泄漏現(xiàn)象,其尖峰泄露對電路可能產(chǎn)生的損傷值得重視。研究結(jié)論可為下一步開展衛(wèi)星導(dǎo)航接收機針對性電磁防護...
【文章來源】:系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2020,42(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
HPMB攻擊范圍
式中,PB為HPMB的輻射功率;Gr為彈載輻射天線增益。A、B、C點處于3dB波束邊緣。設(shè)H=1 000m,PB=1GW,Gr=10,根據(jù)式(4)~式(7)作出各點功率密度與θ、γ的關(guān)系圖,如圖2和圖3所示。圖3 不同攻擊傾角對應(yīng)的各點功率密度
圖2 不同波束角對應(yīng)的各點功率密度圖2為θ固定為45°、60°時,不同γ對應(yīng)的功率密度;圖3為γ固定為30°、45°時,不同θ對應(yīng)的功率密度。由圖2和圖3可知,在起爆高度一定時,各點功率密度曲線隨γ增加上升幅度并不明顯,而θ增加時曲線上升較快,且中心E點功率密度最大,邊緣B點最小。這說明,殺傷區(qū)域中心點功率密度大于邊緣點,在彈體輻射波束角確定的情況下,攻擊傾角θ對HPMB攻擊范圍內(nèi)的毀傷效果有較大的影響。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無人機GPS接收機超寬譜電磁脈沖效應(yīng)與試驗分析[J]. 趙銅城,余道杰,周東方,柴夢娟,賀凱,周長林,魏進進. 強激光與粒子束. 2019(02)
[2]新型超寬帶圓極化印刷天線[J]. 李振亞,竺小松,張建華,劉漢. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(01)
[3]核爆電磁脈沖對射頻前端作用機理分析[J]. 張?zhí)斐?丁大志,樊振宏,陳如山. 微波學(xué)報. 2018(S2)
[4]導(dǎo)航終端復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性指標體系探討[J]. 李琳,劉淳,譚述森. 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2018(01)
[5]射頻前端強電磁脈沖防護模塊設(shè)計[J]. 李亞南,譚志良,宋培姣. 強激光與粒子束. 2018(01)
[6]強電磁脈沖上升時間對RS觸發(fā)器損傷閾值仿真分析[J]. 張子劍,陳曦,李茜華,王頔,龔博. 強激光與粒子束. 2017(08)
[7]雷達前端強電磁脈沖前門耦合研究[J]. 蔣偉,王光,洪杰峰,余娟. 空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2015(01)
[8]基于作戰(zhàn)效能的戰(zhàn)場電磁環(huán)境分級描述方法[J]. 劉義,趙晶,劉佳楠,馮德軍,王國玉. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(05)
博士論文
[1]高功率微波脈沖的耦合與傳播研究[D]. 楊丹.西南交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]限幅低噪聲放大器一體化設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄭帥.電子科技大學(xué) 2018
[2]射頻前端抗強電磁脈沖關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 韓鵬偉.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]小型飛行器復(fù)雜電磁環(huán)境下的電磁干擾耦合及防護研究[D]. 盧育中.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3455084
【文章來源】:系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2020,42(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
HPMB攻擊范圍
式中,PB為HPMB的輻射功率;Gr為彈載輻射天線增益。A、B、C點處于3dB波束邊緣。設(shè)H=1 000m,PB=1GW,Gr=10,根據(jù)式(4)~式(7)作出各點功率密度與θ、γ的關(guān)系圖,如圖2和圖3所示。圖3 不同攻擊傾角對應(yīng)的各點功率密度
圖2 不同波束角對應(yīng)的各點功率密度圖2為θ固定為45°、60°時,不同γ對應(yīng)的功率密度;圖3為γ固定為30°、45°時,不同θ對應(yīng)的功率密度。由圖2和圖3可知,在起爆高度一定時,各點功率密度曲線隨γ增加上升幅度并不明顯,而θ增加時曲線上升較快,且中心E點功率密度最大,邊緣B點最小。這說明,殺傷區(qū)域中心點功率密度大于邊緣點,在彈體輻射波束角確定的情況下,攻擊傾角θ對HPMB攻擊范圍內(nèi)的毀傷效果有較大的影響。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無人機GPS接收機超寬譜電磁脈沖效應(yīng)與試驗分析[J]. 趙銅城,余道杰,周東方,柴夢娟,賀凱,周長林,魏進進. 強激光與粒子束. 2019(02)
[2]新型超寬帶圓極化印刷天線[J]. 李振亞,竺小松,張建華,劉漢. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(01)
[3]核爆電磁脈沖對射頻前端作用機理分析[J]. 張?zhí)斐?丁大志,樊振宏,陳如山. 微波學(xué)報. 2018(S2)
[4]導(dǎo)航終端復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性指標體系探討[J]. 李琳,劉淳,譚述森. 導(dǎo)航定位學(xué)報. 2018(01)
[5]射頻前端強電磁脈沖防護模塊設(shè)計[J]. 李亞南,譚志良,宋培姣. 強激光與粒子束. 2018(01)
[6]強電磁脈沖上升時間對RS觸發(fā)器損傷閾值仿真分析[J]. 張子劍,陳曦,李茜華,王頔,龔博. 強激光與粒子束. 2017(08)
[7]雷達前端強電磁脈沖前門耦合研究[J]. 蔣偉,王光,洪杰峰,余娟. 空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2015(01)
[8]基于作戰(zhàn)效能的戰(zhàn)場電磁環(huán)境分級描述方法[J]. 劉義,趙晶,劉佳楠,馮德軍,王國玉. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(05)
博士論文
[1]高功率微波脈沖的耦合與傳播研究[D]. 楊丹.西南交通大學(xué) 2005
碩士論文
[1]限幅低噪聲放大器一體化設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 鄭帥.電子科技大學(xué) 2018
[2]射頻前端抗強電磁脈沖關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 韓鵬偉.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]小型飛行器復(fù)雜電磁環(huán)境下的電磁干擾耦合及防護研究[D]. 盧育中.西安電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3455084
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