超寬帶高功率脈沖對裸導線的耦合特性分析

劉翔宇,韓玉兵,李炎新

(南京理工大學 電子工程與光電技術學院,南京 210094)

隨著電磁技術的不斷發展,戰爭形式已變為遍布海、陸、空、天、電的5維空間戰爭。而電磁技術的廣泛應用,使5維空間作戰依賴于各種信息化作戰裝備和系統,如雷達、通信、導航、敵我識別及遙測遙控等裝備系統。若這些系統無法在復雜電磁環境中穩定工作,將導致戰場感知迷茫、指揮協同紊亂及用頻裝備效能下降,影響甚至誤導指揮決策,令交戰雙方作戰能力的不對稱優勢逐漸擴大。而電力系統能量和信息的安全傳輸對裝備及分系統至關重要。線纜作為信息和能量的基礎傳輸媒介,確保系統中設備的正常運轉及電能的高效率傳送。傳輸線纜高穩定性、高可靠性的運行是保障裝備及分系統正常運轉的基礎[1]。在整個信息與能量傳輸的過程中,需避免強電磁脈沖對傳輸線纜的影響。

超寬帶高功率脈沖(ultra-wideband high power pulse,UWBHPP)作為一種強電磁脈沖,電磁能量可通過線纜、天線和孔縫等途徑與裝備分系統耦合,造成設備的降級、損壞甚至癱瘓,這對線纜的屏蔽性能提出了更高的要求。因此,開展UWBHPP裸露導線的耦合效應的研究,對保障裝備及分系統的安全工作十分重要。安霆等[2]研究了UWBHPP、高空核爆電磁脈沖(high altitude electromagnetic pulse, HEMP)作用下長線纜的耦合效應;張鑫[3]提出了同軸線芯上電流計算模型,并建立了耦合方程,求解了屏蔽線芯耦合能量;陳旭[4]基于時頻域等效性和最小相位原理求解了屏蔽線電流;丁昱……