高功率微波輻射下艦船平臺(tái)電磁特性研究.pdf

1、高功率微波武器攻擊目標(biāo)時(shí)產(chǎn)生的高強(qiáng)度微波脈沖，能通過(guò)多種途徑將脈沖能量耦合到目標(biāo)系統(tǒng)中，使目標(biāo)電子系統(tǒng)喪失工作能力甚至燒毀。艦船平臺(tái)上裝載有大量的天線以及精密電子設(shè)備，高功率微波一旦照射到艦船，強(qiáng)大的脈沖能量輕易就能通過(guò)天線耦合進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，造成電路器件損壞，干擾艦船的通信；同時(shí)，盡管一些電子設(shè)備為抑制電磁干擾而被放入了艦船屏蔽艙室內(nèi)，但由于屏蔽艙室上不可避免的有一些通風(fēng)散熱孔，接口等細(xì)小結(jié)構(gòu)，這就為脈沖能量進(jìn)入艙室，干擾艙室內(nèi)的電子設(shè)

2、備提供了途徑，高功率微波脈沖對(duì)艦船平臺(tái)產(chǎn)生了極大的威脅。為了預(yù)測(cè)艦船平臺(tái)在高功率微波輻射下的電磁特性，本文運(yùn)用時(shí)域有限差分法，從艦船平臺(tái)天線對(duì)高功率微波的響應(yīng)以及高功率微波對(duì)艦船平臺(tái)有縫艙室屏蔽效能的影響這兩個(gè)方面著手，研究了高功率微波對(duì)艦船平臺(tái)電磁特性的影響。
　　首先對(duì)高功率微波作了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述，用于模擬時(shí)域有限差分計(jì)算中的激勵(lì)源。其次介紹了時(shí)域有限差分法的基本原理。接著在此基礎(chǔ)上建立了艦船平臺(tái)的時(shí)域有限差分

3、模型，包括船體模型，天線模型以及艙室孔縫模型。其中針對(duì)艦船平臺(tái)單極天線，采用同軸饋電的方式，結(jié)合等效同軸線模型和精確細(xì)導(dǎo)線算法建立了一種改進(jìn)的同軸饋電單極天線模型，驗(yàn)證了改進(jìn)模型的正確性，并與一般天線模型作比較，證明了改進(jìn)模型具有更高的精度；針對(duì)艦船平臺(tái)有縫艙室，介紹了Improved TSF等效子網(wǎng)格模型，用于模擬艦船平臺(tái)艙室表面的孔縫。然后運(yùn)用時(shí)域有限差分法結(jié)合改進(jìn)同軸饋電天線模型，仿真分析了天線位置、高功率微波入射方向和極化方向、

4、載波頻率以及其他天線的存在對(duì)高功率微波輻射下艦船平臺(tái)單極天線的響應(yīng)特性的影響。最后運(yùn)用時(shí)域有限差分法結(jié)合細(xì)縫等效子網(wǎng)格模型，從高功率微波入射方向和極化方向、載波頻率以及孔縫的寬度、形狀和個(gè)數(shù)這些角度，探討分析了高功率微波輻射下艦船平臺(tái)有縫艙室屏蔽效能的變化情況。通過(guò)對(duì)這些仿真結(jié)果的對(duì)比分析，歸納了高功率微波輻射對(duì)艦船平臺(tái)單極天線的響應(yīng)以及有縫艙室屏蔽效能的影響的基本規(guī)律，這對(duì)于提高艦船平臺(tái)電磁兼容，優(yōu)化艦船平臺(tái)電磁干擾防護(hù)工作具有重要的