有界波模拟器远场辐射特性仿真研究

摘要 ：利用 电磁仿真计算 软件 Ｆ Ｋ Ｅ Ｏ对有界 波模拟器远 场辐 射特性 进行仿 真分析 ，得到远 场 的辐 射方 向图 ，并
指出方 向图随激励源频率 的变化关 系。该结 论对 开展 电磁防 护研究 及快上 升沿 电磁脉 冲场模 拟器 的设计具 有一
定的参考意义 。 关键词 ：电磁脉 冲；有界波模拟器 ；电磁辐射 ；方 向图 中图分类号 ：Ｔ ０ １ ４ １３ Ｎ １ ；Ｏ ４ ． 文献标识码 ：Ａ
（ ． Ｉｓ ｔｔ ｏ ｌｃ ｏｔｔ ｎ ｌｃ ｍ ｇ ｅｉ Ｐ ｏ ｃ ｏ ２ Ｄ ｐ ￣ ｅ ｔ １ ｎｔ ｕ ｆ ｅ ｔ ｓ ｉ ａ ｄＥ ｅ ｔ ａ ｎ ｔ ｒｔ ｔ ｎ ． ｅ ａ ｍ ｎ ｉ ｅ Ｅ ｒ ａｃ ｏ ｒ ｃ ｅｉ
ｏ ｒｉｉｇ ｒｎｎ ｅＥ ｇｎｅ ｎ ｏ ｅｅ ｈ ｉ ｈａ ｇ ０ ０ ０ ｆ ａ ｎ ，Ｏ ｄ ａｃ ｎ ｅｒ ｇＣ ｌｇ ，Ｓ ｉａ ｕｎ ５０ ３，Ｃ ｉａ Ｔ ｎ ｉ ｉ ｌ ｊｚ ｈｎ ）
Ｊｎ ｕ ．，２ ０ ０６
文章 编号 ：１０ ２５ （０ ６ ３— ０ ５— ３ ０ ８— ９ ６ ２ ０ ）０ ０ １ ０
有 界 波 模 拟 器 远 场 辐 射 特 性 仿 真 研 究
潘 晓东 ，魏光辉 ，任新智
（ ．军械 ｑ程学 院静 电与 电磁 防护研究所 １ － ２ ．训练部 ，河北 石家庄 ００ ０ ） ５ ０ ３
维普资讯
第１ ８卷第 ３期
２０ ０ ６年 ６月
军
械
工
程
学
院
学
报
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ３ １１ ．
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｒ ｎ ｎ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ｃ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｆＯ ｄ ａ ｃ ｇ ｎ ｅ ｉ ｏｌ ｅ ｎ ｅ
平 行 板 横 电 磁 波 室 （ ａａ ｅ Ｐａ ｓＴ Ｍ ｅｌ Ｐｒｌ ｌ ｌ ｅ Ｅ Ｃ ｌ ｌ ｔ ，
护 以及快 上 升沿 电磁 脉 冲场 模拟 器 的设计 具有 一定 的参 考 意义 。
ＰＴ ） ２ 世纪 ６ ＰＣ 是 ０ Ｏ年代 出现的一种用于模拟复杂 电磁脉冲环境 的实验 装置 。它采用与传输线类 Ｊ
Ａｂ ｔ ａ ｔ： Ｔｈ ｓｐａ ｅ ｄ ｐ ｓ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｅｄ ｍｏ ｅ ｉ ｇ ｓ ｆｗａ ｅ ＦＥＫＯ． Ｆａ ｅｄ ｒ ｄ ａ ｉｎ ｃ ａ ａ — ｓｒ ｃ ｉ ｐ ｒａ ｏ ｔ ｌ ｃｒ ｍａ ｎ ｔｃ ｆ ｌ ｄ ｌｎ ｏｔ ｒ ｉ ｒｆ ｌ ａ ｉ ｔ ｈ ｒ ｃ ｉ ｏ ｔｒｓｉ ｆｂ ｕ ｄｅ ｅ ｉｔｃ ｏ ｏ ｎ ｄ—ｗａ ｅ ｓｍｕ ａｏ ｓｓｕ ｉｄ． Ｒａ ｉｔｏ ｉｅ ｔｖｔ ｉ ｇ ａ ｃ ｎ ｂｅｏ ｔ ｉ ｅ ｉｈ ｉ ｄ — ｖ ｉ ｌ ｔｒｉ ｔ ｄ ｅ ｄ ａｉｎ ｄ ｒ ｃｉ ｉ ｄ ａ ｒ ｍ ａ ｂ ａ ｎ ｄ ｗｈ ｃ ｎ ｉ ｙ ｃ ｔ ｓｔ ｅ ｒｌ ｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｉｅ ｔｖｔ ｎ ａｅ ｈ ｅ ａｉ ｅｗｅ ｎ ｄ ｒ ｃｉ ｉ ａ ｄ￣ｅ ｕ ｎ ｙ． Ｔ ｅ ｃ ｎｃｕ ｉｎ ｈ ｓｓ ｍｅ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｍｅ ｎ ｎ ｏ ｌ ｃ ｏ ｙ ｑｅｃ ｈ ｏ ｌ ｓｏ ａ ｏ ｅｅ ｅ ｃ ａ ｉ ｇｆ ｒｅ ｅ — ｔｏ ｇ ｔｃ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｎ ｅ ｉ ｉ ｇ ｆ ｓ ｓｎ ｉ ｒ ｍａ ｎｅｉ ｒ ｔ ｃｉｎ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｎ ａ ｔｒ ｉ ｇ ｔ ｎ ｉ ｍｅ ＥＭＰ ｉ ｌｔ ｒ ｓｍｕ ａｏ ． Ｋｅ ｒ ｓ： ＥＭＰ； ｂ ｕ ｄ ｄ —ｗａ ｅ ｓｍｕ ａ ｏ ； ｅ ｅ ｔｏ ｇ ｅ ｉ ａ ｉｔｏ ， ｄ ｒ ｃｉｉｙ ｄ ａ ｒ ｍ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｎ ｅ — ｖ ｉ ｌ ｔｒ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔｃ ｒ ｄ ａｉ ｎ； ｉｅ ｔｖｔ ｉ ｇ ａ
ｎ ｓ＿ ｊ ３
，
１ 有界波模拟器仿真模型
文 中 分 析 的 有 界 波 模 拟 器 结 构 尺 寸 如 图 １所 示 。有界 波 模 拟 器 的 全 长 Ｌ＝３ ．５ｍ， 大 高 度 ９ ６ 最
＝
６ｍ， 图 １ 示 的结构 尺 寸 在 电磁 仿 真 计算 按 所
核 电磁脉 冲上 限频 率显 著提 高 ， 因此运 用 有 界
收稿 日期 ：２０ ０６—０ ２ ；修 回 日期 ：２０ ０ ２— ３ ０６— ５一ｌ ｌ
ｌ ｍ
侧 视 图
俯 视 图
图 １ 有界 波 模 拟 器 结 构 示 意 图
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｒ Ｆｉ ｌ ｉ ｌ ｔ０ ｓ ａ ｃ ｎ Ｆａ ｅ ｄｅ Ｓ ｍ ｕ ａ ｏｒ ｄ ａ ｉｎ ｏ ｕ ｅ ｖ ｉ ｌｔ
Ｐ ＡＮ ａ Ｘｉｏ—ｄ ｎ ， ＷＥＩＧｕ ｎｇ—ｈ ｉ ＲＥＮ ｎ—ｚ ｉ ｏｇ ａ ｕ ， Ｘｉ ｈ
ｌ ｍ
波模拟器模拟核电磁脉冲， 电磁 波向外辐射更加严
重 。笔 者从 已知 的 大 型 有 界波 模 拟 器 的结 构 出发 ， 采 用 电磁 仿 真 计 算 软 件 Ｆ Ｋ 它 是 一种 基 于 矩量 Ｅ Ｏ（ 法 及 高频分 析方 法 ， 为各 种 高频 电磁 场 应 用 而 开发 的全波 电磁场 分 析 软件 ） 有 界 波模 拟 器 远 场 辐射 对 特性 进行 了仿 真分 析 ，所得 到 的结论 对开 展 电磁 防
似的结构， 内部传播的基本上是 Ｔ Ｍ波。在波的 其 Ｅ
传播过程中， 模拟器结构形成了导波的边界， 故又称 之 为有 界波模 拟 器 Ｊ 。
由于 国 际上 核 电 磁 脉 冲波形 新 标 准 的发 布 ， 核 电磁 脉 冲 上 升 时 间 由 原 来 的 １ ｓ缩 短 到 ２ ～３ ０ｎ