【摘要】：針對探究雷電瞬態(tài)電磁場的輻射特性及其抑制方法的這一問題,本文建立雷電瞬態(tài)電磁輻射模型,將其等效為雷電通道,探究影響輻射強(qiáng)度的參數(shù)和輻射特性;利用雷電沖擊平臺模擬雷電通道產(chǎn)生的雷電流,并用架空線纜耦合接收雷電電磁脈沖,得出耦合雷電電磁脈沖的規(guī)律,探究感應(yīng)雷電過電壓的能量幅值特征;模擬雷電作用對晶體管等元件進(jìn)行沖擊試驗(yàn),得出在電子器件上雷電過電壓的抑制方法及防雷工程中采取的防雷措施,為雷電電磁脈沖的輻射、耦合以及抑制的研究奠定基礎(chǔ)。得到以下結(jié)論:(1)瞬變電磁發(fā)射系統(tǒng)中輻射強(qiáng)度與線圈參數(shù)(包括匝數(shù)、面積)以及電流頻率有關(guān)。對于發(fā)射線圈的尺寸選擇越大越好,其他條件不變的情況下通過適當(dāng)減少線圈的匝數(shù)可以增加輻射距離。在選擇發(fā)射電流脈沖的頻率時(shí),低頻效果較好,器件的配合度高,其輻射距離也相對更遠(yuǎn)。驗(yàn)證時(shí)利用棒狀天線能夠成功耦合到電磁發(fā)射系統(tǒng)脈沖而產(chǎn)生正弦電壓波形。(2)利用雷電沖擊平臺產(chǎn)生的脈沖對架空線進(jìn)行耦合,其得到的雷電電磁波產(chǎn)生的過電壓的值不僅跟雷電流的幅值大小有關(guān),而且與架空線的長度也有關(guān)。架空線纜越長,所能耦合到的雷電電磁波的電壓和能量也就越大。(3)雷電過電壓沖擊晶體管能造成其損壞的主要原因是熱不穩(wěn)定型二次擊穿。瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)在受雷電電壓沖擊的晶體管兩端可以有效保護(hù)晶體管,明顯提高晶體管的耐受雷電電壓的沖擊水平。(4)在實(shí)際的放大電路中,雖然外加電壓降低了晶體管的耐受水平,但是在有瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)保護(hù)的晶體管中,它的耐受水平依然高于無保護(hù)時(shí)的耐受水平。瞬態(tài)抑制二極管可以被應(yīng)用到實(shí)際電路中對晶體管進(jìn)行并聯(lián)保護(hù)。
【圖文】：

圖 2.1 電流環(huán) 圖 2.2 電流環(huán)的瞬態(tài)輻射 0I ( t ) I u ( t ) u ( t )的波形如圖(2.2)所示，我們設(shè)a c (c 為光速)，求此瞬態(tài)磁偶極子的遠(yuǎn)們首先要求出在頻域里環(huán)電流是I時(shí)磁偶極子的遠(yuǎn)區(qū)場。假設(shè)電流環(huán)在xO位于坐標(biāo)原點(diǎn)。在電流環(huán)上 x 0和 x 0兩個(gè)半圓周上相對于 y 軸對稱的他們的 y 分量對場的貢獻(xiàn)抵消，但 x 分量的貢獻(xiàn)相等。所以只需要計(jì)算電貢獻(xiàn)。圓環(huán)上任意一個(gè)電流元 I dl 的 x 分量都是 I d l sin 。dl a d ，可yOz 平面上的矢量位j0ed sin d4krxA Iar

圖 2.1 電流環(huán) 圖 2.2 電流環(huán)的瞬態(tài)輻射 0I ( t ) I u ( t ) u ( t )的波形如圖(2.2)所示，我們設(shè)a c (c 為光速)，求此瞬態(tài)磁偶極子的遠(yuǎn)們首先要求出在頻域里環(huán)電流是I時(shí)磁偶極子的遠(yuǎn)區(qū)場。假設(shè)電流環(huán)在xO位于坐標(biāo)原點(diǎn)。在電流環(huán)上 x 0和 x 0兩個(gè)半圓周上相對于 y 軸對稱的他們的 y 分量對場的貢獻(xiàn)抵消，但 x 分量的貢獻(xiàn)相等。所以只需要計(jì)算電貢獻(xiàn)。圓環(huán)上任意一個(gè)電流元 I dl 的 x 分量都是 I d l sin 。dl a d ，可yOz 平面上的矢量位j0ed sin d4krxA Iar
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P427.3

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3 沈，

本文編號：2638652