一種強電磁脈衝綜合防護方法
2023-04-26 15:46:36
專利名稱：一種強電磁脈衝綜合防護方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁脈衝防護方法，尤其涉及一種具有能量選擇和頻率選擇功能 的強電磁脈衝綜合防護方法。
背景技術：
定向能微波武器或電磁脈衝炸彈產生的強電磁脈衝，即EMP (英文Electromagnetic Pulse的縮寫。)，通過天線、電纜、孔縫稱合的方式進入電子信息系統,造成半導體被擊穿、器件燒毀、集成電路失效等嚴重後果。並由此對軍用電子信息系統和民用電子信息系統均構成嚴重的電磁威脅。而當強電磁脈衝能量在設備工作頻帶之外時，如採用屏蔽、濾波、限幅、接地等措施中的任意一種措施，都可以有效地消除電磁幹擾及其威脅；反之，強電磁脈衝與設備收發信號位於同一頻段時，傳統的電磁防護措施就難以奏效了，於是，系統的電磁防護特別是空間電磁防護也就成為了一道設計難題。
公開日為2010年6月23日，公開號為101754668A的中國專利文獻,公開了一種強電磁脈衝防護技術,提出了電磁能量選擇表面的設計方法，該方法是利用強電磁效應來改變表面阻抗，以實現能量低通的防護效果。可是由於電子信息系統的信號收發總是受到一定的帶寬限制，採用能量選擇表面防護強電磁脈衝時，能量低於自適應防護閾值的帶外電磁信號也可順利通過能量選擇表面，從而會干擾電子信息系統的正常工作。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，針對能量選擇表面防護中容易出現的帶外幹擾的缺陷，提供一種兼具能量選擇和頻率選擇功能的強電磁脈衝綜合防護方法，使用該防護方法可使電子信息系統對工作頻段內正常收發的信號呈現帶通特性，使強電磁脈衝呈現帶阻特性，對工作頻帶外的信號無論強弱都呈現帶阻特性，在兼容電子信息系統信號收發與強電磁脈衝防護的同時，消除帶外電磁幹擾。本發明的技術解決方案是，所提供的一種強電磁脈衝綜合防護方法是為下述步驟( I )、空間濾波。依據電子信息系統給出的工作頻帶，使用常規方法設計頻率選擇表面，使所述電子信息系統給出的工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性；(2)、空間限幅。依據上述電子信息系統對強電磁脈衝幅度的敏感特性，使用常規方法設計能量選擇表面，使步驟(I)所獲工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性的同時，該工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性；(3)、空間濾波與限幅級聯。設置至少一塊平板或至少二個柱狀物，利用該至少一塊平板或該至少二個柱狀物作為支撐物支撐步驟(I)所設計的頻率選擇表面和步驟(2)所設計的能量選擇表面。使步驟(I)設計的頻率選擇表面和步驟(2)設計的能量選擇表面之間形成間距小於300mm的間隔。所述支撐物與所述頻率選擇表面之間、所述支撐物與所述
3能量選擇表面之間均採用粘合連接方式連接或機械固定方式連接，由此不僅在同一時間內使所述工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，使所述工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性，還使所述工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性。本發明的有益效果是上述頻率選擇表面的空間濾波與能量選擇表面的空間限幅相結合，在防護強電磁脈衝的同時，能有效抑制帶外電磁幹擾，提高電子信息系統運行的安全性和可靠性。
具體實施例方式實施例I :(I)、依據電子信息系統給出的工作頻帶，使用常規方法設計頻率選擇表面，使所述電子信息系統給出的工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性；(2)、依據上述電子信息系統對強電磁脈衝幅度的敏感特性，使用常規方法設計能量選擇表面，使步驟(I)所獲工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性的同時，該工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性；(3)、設置一塊規格為300mmX300mmX IOOmm的聚氨酯泡沫平板，利用該聚氨酯泡沫平板作為支撐物，支撐步驟(I)所設計的頻率選擇表面和步驟(2)所設計的能量選擇表面。即用該聚氨酯泡沫平板的一側表面緊貼步驟(I)所設計的頻率選擇表面，另一側表面緊貼步驟(2)所設計的能量選擇表面，使步驟(I)設計的頻率選擇表面和步驟(2)設計的能量選擇表面之間形成間距小於300mm的間隔。所述支撐物與所述頻率選擇表面之間、所述支撐物與所述能量選擇表面之間均採用粘合連接方式連接，由此在同一時間內使所述工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，使所述工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性，使所述工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性。實施例2:步驟(I) (2)同實施例I ;(3)、設置四個直徑為Φ2ι πι、長度為IOOmm的圓柱形介質棒,利用該四個圓柱形介質棒作為支撐物支撐步驟(I)所設計的頻率選擇表面和步驟(2)所設計的能量選擇表面。使步驟(I)設計的頻率選擇表面和步驟(2)設計的能量選擇表面之間形成間距小於300mm的間隔。所述支撐物與所述頻率選擇表面之間、所述支撐物與所述能量選擇表面之間均採用介質螺栓固定連接，由此在同一時間內使所述工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，使所述工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性，使所述工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性。
權利要求
1.一種強電磁脈衝綜合防護方法，該方法為下述步驟(1)、依據電子信息系統給出的工作頻帶，使用常規方法設計頻率選擇表面，使所述電子信息系統給出的工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性；(2)、依據上述電子信息系統對強電磁脈衝幅度的敏感特性，使用常規方法設計能量選擇表面，使步驟(I)所獲工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性的同時，該工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性；(3)、設置至少一塊平板或至少二個柱狀物，利用該至少一塊平板或該至少二個柱狀物作為支撐物支撐步驟(I)所設計的頻率選擇表面和步驟(2)所設計的能量選擇表面，使步驟(I)設計的頻率選擇表面和步驟(2)設計的能量選擇表面之間形成間距小於300 mm的間隔，所述支撐物與所述頻率選擇表面之間、所述支撐物與所述能量選擇表面之間均採用粘合連接方式連接或機械固定方式連接，由此不僅在同一時間內使得所述工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，使所述工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性，還使所述工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性。全文摘要
本發明介紹了一種強電磁脈衝綜合防護方法，該方法為下述步驟(1)、依據電子信息系統給出的工作頻帶設計頻率選擇表面；(2)、依據上述電子信息系統對強電磁脈衝幅度的敏感特性設計能量選擇表面；(3)、設置平板或柱狀物支撐頻率選擇表面和能量選擇表面。使頻率選擇表面和能量選擇表面之間形成間隔。在同一時間內使工作頻帶內有用信號的傳輸呈帶通特性，工作頻帶內的強電磁脈衝的傳輸呈帶阻特性，還使工作頻帶外幹擾信號的傳輸呈帶阻特性。本方法將頻率選擇表面的空間濾波與能量選擇表面的空間限幅相結合，在防護強電磁脈衝同時抑制帶外電磁幹擾，提高電子信息系統的安全性和可靠性。
文檔編號H01P11/00GK102916237SQ20121037085
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者楊成, 黃賢俊, 劉培國, 劉繼斌, 周東明, 李高升 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學