高空核電磁脈沖具有包含能量高、形成場強(qiáng)高、作用范圍廣等特點(diǎn)，能夠通過各種途徑耦合到電子系統(tǒng)中，高空核電磁脈沖對電子系統(tǒng)或設(shè)備已構(gòu)成了非常嚴(yán)重的威脅�，F(xiàn)代化艦船上都裝備有多種多樣的電子系統(tǒng)和設(shè)備，因此，研究高空核電磁脈沖對艦船電磁環(huán)境的影響具有重要意義。本文首先介紹了高空核電磁脈沖的產(chǎn)生機(jī)理及其主要特點(diǎn)，并給出了幾種目前已有的波形表述標(biāo)準(zhǔn)。接著對高空核電磁脈沖源的等效方法展開了研究，本文采用的是頻域研究方法，即將高空核電磁脈沖時域波形進(jìn)行傅里葉變換后在頻域下進(jìn)行分析；本文設(shè)計(jì)了一個角錐喇叭天線，用于等效核電磁脈沖源向艦船輻射電磁波。本文通過對電磁計(jì)算方法的研究比較得出，適合對電大尺寸的艦船的電磁環(huán)境進(jìn)行計(jì)算的方法是物理光學(xué)法與物理繞射理論相結(jié)合的方法。然后在利用Ship EDF艦船電磁環(huán)境仿真軟件研究時，用等效核電磁脈沖源向艦船輻射，采用上述計(jì)算方法對艦船在高空核電磁脈沖輻射下的電磁特性進(jìn)行了仿真研究。為了研究艦船桅桿等特定結(jié)構(gòu)對艦船電磁環(huán)境的影響，本文考察了在艦船沒有桅桿、艦船既沒有桅桿又沒有部分建筑和完整艦船三種情況下的艦船電磁環(huán)境特性；為了研究輻射方向?qū)ε灤姶怒h(huán)境影響，本文選取對... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

角錐喇叭天線模型

該角錐喇叭建模并仿真，天線模型如圖 3.10 所示，增益和方向圖如圖 3.11、圖 示，實(shí)線為 E 面、虛線為 H 面。該天線具有高增益、方向性好的特點(diǎn)，通過仿真，該天線我們的符合研究要求。圖 3.10 角錐喇叭天線模型

圖 3.12 角錐喇叭天線方向圖 E 面（左）、H 面（右）3.3 自由空間中的電波傳播分析根據(jù)電波在自由空間計(jì)算公式，可以計(jì)算距離天線任意一點(diǎn)處的電場強(qiáng)度。且場強(qiáng)與發(fā)射天線的輻射功率和距離發(fā)射天線的遠(yuǎn)近有關(guān)[29]。設(shè)天線置于自由空間，均勻向外輻射，在最大輻射方向上，輻射功率為PΣ，距離天線 d 處的能量密度為24PSπdΣ= (3-76)在遠(yuǎn)離天線 d 處，認(rèn)為輻射的電磁波為平面波。則，電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度滿足關(guān)系式0 0E H = 120π，電場與磁場相位相同。通過單位面積的平均功率為200 012 240ES E Hπ= = (3-77)E0和 H0為有效值。令（3-76）等于（3-77），得距離天線 d 的接收點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)為60tP GEΣ= (3-78)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Fourier級數(shù)的電磁脈沖孔耦合數(shù)值分析[J]. 楊欣.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[2]強(qiáng)電磁脈沖對艦艇艙體的耦合防護(hù)研究[J]. 羊斌,劉以安,楊華明,吳少鵬.  船舶工程. 2008(02)
[3]戰(zhàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)成分析[J]. 李楠,張雪飛.  裝備環(huán)境工程. 2008(01)
[4]超寬帶天線矩形口徑輻射特性研究[J]. 林春,王緒本,鄒倩穎.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(01)
[5]基于頻域幅度譜數(shù)據(jù)重建電磁脈沖時域波形[J]. 謝彥召,王贊基,王群書,孫蓓云,郭曉強(qiáng),趙宇明.  強(qiáng)激光與粒子束. 2004(03)
[6]口徑天線瞬態(tài)輻射特性的研究[J]. 王向暉,蔣延生,汪文秉.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[7]超寬帶天線口徑輻射效應(yīng)的時域研究[J]. 王向暉,蔣延生,汪文秉.  現(xiàn)代雷達(dá). 2003(09)
[8]高空核爆電磁脈沖波形標(biāo)準(zhǔn)及特征分析[J]. 謝彥召,王贊基,王群書,周輝,孫蓓云.  強(qiáng)激光與粒子束. 2003(08)
[9]地面附近的高空核爆電磁脈沖環(huán)境[J]. 謝彥召,孫蓓云,周輝,王贊基,王群書.  強(qiáng)激光與粒子束. 2003(07)
[10]艦船電磁脈沖效應(yīng)和防護(hù)技術(shù)[J]. 萬海軍,湯仕平,張勇.  安全與電磁兼容. 2003(03)

碩士論文
[1]復(fù)雜艦船環(huán)境下電磁場分布特性研究[D]. 吳小川.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3029294