一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法技术

本发明专利技术属于仿真预测方法技术领域，具体涉及一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法，包括下列步骤：S1、对强电磁脉冲威胁信号进行构建；S2、对射频接收机仿真模型进行简化与等效；S3、进行仿真设置。本发明专利技术解决了射频接收机强电磁脉冲防护设计盲目，只能通过费用高昂的强电磁脉冲试验获得有限的数据作为设计输入的问题。本发明专利技术对明晰强电磁脉冲对射频接收机耦合机理起到了关键作用，为射频接收机强电磁防护设计指标量化分解提供支撑，并且也得到了工程应用验证。了工程应用验证。了工程应用验证。

【技术实现步骤摘要】
一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法


[0001]本专利技术属于仿真预测方法
，具体涉及一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法。

技术介绍

[0002]随着强电磁脉冲武器实战化、小型化，对电子信息装备威胁越来越大。射频接收机作为信息装备的主要设备，在雷达信号侦收，射频信号处理等方面起到重要作用。因此，射频接收机强电磁脉冲防护是非常有必要的。
[0003]目前，我国在射频接收机电磁防护设计领域，尚未形成针对强电磁脉冲耦合效应的仿真预测设计方法。在工程实践中，往往是通过费用高昂的电磁脉冲试验获取有限的射频接收机器件敏感阈值；设计中大多是凭借经验开展电磁防护，缺乏正向、系统的强电磁耦合机理分析，导致设计中难免会出现“过防护”或“欠防护”问题。

技术实现思路

[0004]针对上述射频接收机电磁防护设计中难免会出现过防护或欠防护的技术问题，本专利技术提供了一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法，通过构建强电磁脉冲信号仿真模型、简化等效射频接收机仿真模型、采用场路协同方法进行强电磁脉冲耦合效应分析，最终得到精准的仿真预测结果，为射频接收机强电磁防护设计提供支撑。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法，包括下列步骤：
[0007]S1、对强电磁脉冲威胁信号进行构建；
[0008]S2、对射频接收机仿真模型进行简化与等效；
[0009]S3、进行仿真设置。
[0010]所述S1中对强电磁脉冲威胁信号进行构建的方法为：包括下列步骤：
[0011]S1.1、建立核电磁脉冲HEMP信号仿真模型；
[0012]S1.2、建立窄带高功率微波NB
‑
HPM信号仿真模型；
[0013]S1.3、建立超宽谱高功率微波UWB
‑
HPM信号仿真模型。
[0014]所述S1.1中建立核电磁脉冲HEMP信号仿真模型的方法为：核电磁脉冲HEMP激励信号采用双指数函数激励信号模拟，HEMP信号表达式为：
[0015]E(t)＝E0k(e
‑
αt
‑
e
‑
βt
)
[0016]所述α为脉冲上升前沿参数，所述β为下降后沿时间，所述t为脉冲激励时间，所述E0为峰值场强，所述k为修正系数；
[0017]在CST仿真软件Excitation Signals使用基于可视化的、面向对象的、事件驱动的VBA宏构建HEMP信号；
[0018]在CST仿真软件Excitation Signals使用VBA宏构建HEMP信号，如下所示：
[0019]Function ExcitationFunction(dtime As Double)As Double
[0020]Dim m As Double
[0021]Dim n As Double
[0022]Dim kAs Double
[0023]Dim E0 As Double
[0024]ExcitationFunction＝E0*k*(Exp(
‑
m*(dtime)
‑
Exp(
‑
n*(dtime))
[0025]End Function。
[0026]所述S1.2中建立窄带高功率微波NB
‑
HPM信号仿真模型的方法为：窄带高功率微波NB
‑
HPM激励信号采用正弦波激励信号模拟，NB
‑
HPM信号表达式为：
[0027][0028]E(t)＝E0sin(2πf0t)t1<t<t1+τ
[0029][0030]所述t1为脉冲上升前沿、下降时间，所述τ为脉冲宽度，所述t为脉冲激励时间，所述E0为峰值场强；
[0031]在CST仿真软件Excitation Signals使用基于可视化的、面向对象的、事件驱动的VBA宏构建NB
‑
HPM信号；
[0032]在CST仿真软件Excitation Signals使用VBA宏构建NB
‑
HPM信号，如下所示：
[0033]Function ExcitationFunction(dtime As Double)As Double
[0034]Dim t1 As Double
[0035]Dim Tao As Double
[0036]Dim f0 As Double
[0037]Dim E0 As Double
[0038]If 0<dtime And dtime<t1 Then
[0039]ExcitationFunction＝E0*(dtime/t1)*Sin(2*pi*f0*dtime)
[0040]ElseIf t1<dtime And dtime<t1+Tao Then
[0041]ExcitationFunction＝E0*Sin(2*pi*f0*dtime)
[0042]ElseIf t1+Tao<dtime And dtime<2*t1+Tao Then
[0043]ExcitationFunction＝E0*((Tao+2*t1)/t1
‑
dtime/t1)*Sin(2*pi*f0*dtime)
[0044]Else
[0045]ExcitationFunction＝0
[0046]End If
[0047]End Function。
[0048]所述S1.3中建立超宽谱高功率微波UWB
‑
HPM信号仿真模型的方法为：超宽谱电磁脉冲UWB
‑
HPM采用高斯脉冲信号模拟，UWB
‑
HPM信号表达式为：
[0049][0050]所述t0为峰值点对应的时间，所述τ为脉冲宽度，所述E0为峰值场强；
[0051]在CST仿真软件Excitation Signals使用基于可视化的、面向对象的、事件驱动的VBA宏构建UWB
‑
HPM信号；
[0052]在CST仿真软件Excitation Signals使用VBA宏构建UWB
‑
HPM信号，如下所示：
[0053]Function ExcitationFunction(dtime As Double)As Double
[0054]Dim t0 As Double
[0055]Dim E0 As Double
[0056]Dim Tao As Double
[0057]ExcitationFunction＝E0*Exp(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法，其特征在于：包括下列步骤：S1、对强电磁脉冲威胁信号进行构建；S2、对射频接收机仿真模型进行简化与等效；S3、进行仿真设置。2.根据权利要求1所述的一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法，其特征在于：所述S1中对强电磁脉冲威胁信号进行构建的方法为：包括下列步骤：S1.1、建立核电磁脉冲HEMP信号仿真模型；S1.2、建立窄带高功率微波NB
‑
HPM信号仿真模型；S1.3、建立超宽谱高功率微波UWB
‑
HPM信号仿真模型。3.根据权利要求2所述的一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法，其特征在于：所述S1.1中建立核电磁脉冲HEMP信号仿真模型的方法为：核电磁脉冲HEMP激励信号采用双指数函数激励信号模拟，HEMP信号表达式为：E(t)＝E0k(e
‑
αt
‑
e
‑
βt
)所述α为脉冲上升前沿参数，所述β为下降后沿时间，所述t为脉冲激励时间，所述E0为峰值场强，所述k为修正系数；在CST仿真软件Excitation Signals使用基于可视化的、面向对象的、事件驱动的VBA宏构建HEMP信号；在CST仿真软件Excitation Signals使用VBA宏构建HEMP信号，如下所示：Function ExcitationFunction(dtime As Double)As DoubleDim m As DoubleDim n As DoubleDim k As DoubleDim E0 As DoubleExcitationFunction＝E0*k*(Exp(
‑
m*(dtime)
‑
Exp(
‑
n*(dtime))End Function。4.根据权利要求2所述的一种射频接收机强电磁脉冲耦合仿真预测方法，其特征在于：所述S1.2中建立窄带高功率微波NB
‑
HPM信号仿真模型的方法为：窄带高功率微波NB
‑
HPM激励信号采用正弦波激励信号模拟，NB
‑
HPM信号表达式为：E(t)＝E0sin(2πf0t)t1<t<t1+τ所述t1为脉冲上升前沿、下降时间，所述τ为脉冲宽度，所述t为脉冲激励时间，所述E0为峰值场强；在CST仿真软件Excitation Signals使用基于可视化的、面向对象的、事件驱动的VBA宏构建NB
‑
HPM信号；在CST仿真软件Excitation Signals使用VBA宏构建NB
‑
HPM信号，如下所示：
Function ExcitationFunction(dtime As Double)As DoubleDim t1 As DoubleDim Tao As DoubleDim f0 As DoubleDim E0 As DoubleIf0<dtime And dtime<t1 ThenExcitationFunction＝E0*(dtime/t1)*Sin(2*pi*f0*dtime)ElseIft1<dtime And dtime<t1+Tao ThenExcitationFunction＝E0*Sin(2*pi*...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永胜，边永亮，郭文卿，李伟，张少波，王富强，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十三研究所，
类型：发明
国别省市：