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某型电台的HEMP辐照效应试验及电磁损伤评估方法研究

卢治钢 陈岳承 刘树中 崔燕舞 王涛

卢治钢,陈岳承,刘树中,等. 某型电台的HEMP辐照效应试验及电磁损伤评估方法研究[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-9. DOI: 10.12265/j.cjors.2021071
引用本文: 卢治钢,陈岳承,刘树中,等. 某型电台的HEMP辐照效应试验及电磁损伤评估方法研究[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-9. DOI: 10.12265/j.cjors.2021071
LU Z G, CHEN Y C, LIU S Z, et al. HEMP radiation effect test and electromagnetic damage assessment method of a certain radio equipment[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-9. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021071
Citation: LU Z G, CHEN Y C, LIU S Z, et al. HEMP radiation effect test and electromagnetic damage assessment method of a certain radio equipment[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-9. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021071

某型电台的HEMP辐照效应试验及电磁损伤评估方法研究

doi: 10.12265/j.cjors.2021071
基金项目: 试验技术研究重点项目(1700010136)
详细信息
    作者简介:

    卢治钢:(1996—),男,山西人,32203部队助理工程师,硕士,主要研究方向为电磁兼容测试与电磁环境效应试验研究

    陈岳承:(1969—),男,湖北人,32203部队高级工程师,华阴兵器试验中心电磁环境适应性试验鉴定与评估重点实验室主任,硕士,主要研究方向为电磁兼容测试与电磁环境效应试验研究

    刘树中:(1976—),男,河北人,32203部队工程师,硕士,主要研究方向为电磁兼容测试与电磁环境效应试验研究

    通讯作者:

    陈岳承 E-mail: 13892537688@163.com

  • 中图分类号: TN97

HEMP radiation effect test and electromagnetic damage assessment method of a certain radio equipment

  • 摘要: 为检验电台类装备在高空核爆电磁脉冲(high-altitude electromagnetic pulse, HEMP)环境下的生存能力,降低系统电磁脉冲易损性评估中的不确定度,设计了系统级HEMP辐照试验方案及易损性试验评估流程,建立了基于故障树模型的电台电磁损伤评估算法. 以欧讯SG-7200型超短波电台的电磁易损性评估为例,应用电磁损伤评估算法开展威胁级辐照试验. 试验结果表明:电台在50 kV/m的辐照试验中发生跳频现象,通信故障;在故障树模型中,根据多次试验数据得到该型电台在50 kV/m的威胁级辐照试验中系统失效概率为78.83%.
  • 图  1  电台系统结构组成图

    Fig.  1  Radio system structure

    图  2  系统级EMP易损性试验评估流程图

    Fig.  2  Flowchart of system-level electromagnetic pulse vulnerability test assessment

    图  3  电台系统的故障树模型

    Fig.  3  Fault tree of radio system structure

    图  4  电台天线耦合试验测试布局

    Fig.  4  Radio antenna coupling test layout

    图  5  电源线与话筒线耦合试验布局

    Fig.  5  Power line and microphone line coupling test layout

    图  6  测试物在辐照场内的试验布局及坐标系定义图

    Fig.  6  Test layout and coordinate system definition diagram of the test object in the irradiation field

    图  7  电台天线耦合电流测试现场图

    Fig.  7  Radio antenna coupling current test

    图  8  话筒线耦合电流测试现场图

    Fig.  8  Microphone line coupling current test

    图  9  电源线耦合电流测试现场图

    Fig.  9  Power line coupling current test

    图  10  易损性试验辐照过程

    Fig.  10  Irradiation process of vulnerability test

    图  11  未加电状态下电台天线辐照试验电场与耦合电流波形

    Fig.  11  Waveform of electric field and coupling current in radio antenna irradiation test with power off

    图  12  未加电状态下电台天线耦合电流随电场变化规律

    Fig.  12  Variation of radio antenna coupling current with electric field with power off

    图  13  未加电状态下电台话筒线辐照试验电场与耦合电流波形

    Fig.  13  Waveform of electric field and coupling current in radio microphone line irradiation test with power off

    图  14  未加电状态下电台话筒线耦合电流随电场变化规律

    Fig.  14  Waveform of electric field and coupling current in radio microphone line irradiation test with power off

    图  15  未加电状态下电台电源线辐照试验电场与耦合电流波形

    Fig.  15  Waveform of electric field and coupling current in radio power line irradiation test with power off

    图  16  未加电状态下电台电源线耦合电流随电场变化规律

    Fig.  16  Variation of radio power line coupling current with electric field with power off

    图  17  加电状态下天线辐照试验电场与耦合电流波形

    Fig.  17  Waveforms of electric field and coupling current in antenna irradiation test with power on

    图  18  电台在辐照场50 kV/m时的效应现象

    Fig.  18  Effect phenomenon of radio equipment when the irradiation field is 50 kV/m

    图  19  电台易损性计算模型

    Fig.  19  Vulnerability calculation model of radio equipment

    表  1  不加电情况下HEMP试验次数

    Tab.  1  Times of HEMP test with power off

    试验等级/
    ( kV·m−1)
    缆线1耦合电流缆线2耦合电流缆线3耦合电流
    X方向Y方向Z方向X方向Y方向Z方向X方向Y方向Z方向
    101次1次1次1次1次1次1次1次1次
    201次1次1次1次1次1次1次1次1次
    301次1次1次1次1次1次1次1次1次
    401次1次1次1次1次1次1次1次1次
    501次1次1次1次1次1次1次1次1次
    601次1次1次1次1次1次1次1次1次
    下载: 导出CSV

    表  2  加电状态效应试验次数

    Tab.  2  Test times of power on state effect

    试验等级/( kV·m−1)试验次数
    101次
    201次
    301次
    401次
    501次
    下载: 导出CSV

    表  3  未加电状态下电台天线辐照试验数据

    Tab.  3  Radiation test data of radio antenna with power off

    试验电场/(kV·m−1)耦合电流/A
    10.312.6
    17.021.3
    32.348.3
    37.859.5
    49.286.3
    65.9102.3
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    表  4  未加电状态下电台话筒线辐照试验数据

    Tab.  4  Radiation test data of radio microphone line irradiation test with power off

    试验电场/(kV·m−1)耦合电流/A
    10.311.7
    17.219.5
    33.039.3
    43.453.7
    54.367.2
    70.888.2
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    表  5  未加电状态下电台电源线辐照试验数据

    Tab.  5  Radiation test data of radio power line with power off

    试验电场/(kV·m−1)耦合电流/A
    9.519.0
    19.337.2
    33.271.0
    45.896.1
    52.2110.7
    68.1136.2
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    表  6  加电状态下电台辐照试验效应

    Tab.  6  Radiation test station with power on

    试验电场/(kV·m−1)效应现象
    6电台一切功能正常
    15电台一切功能正常
    32电台一切功能正常
    50电台通信故障,其中被试电台跳频
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-24
  • 录用日期:  2022-01-26
  • 网络出版日期:  2022-01-26

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