李 偉,魏光輝,潘曉東,盧新福,萬浩江,李 卉
(1.軍械工程學(xué)院電磁環(huán)境效應(yīng)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 石家莊 050003;2.中國人民解放軍63783部隊,新疆 喀什 844000)
?
典型通信裝備帶內(nèi)雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)預(yù)測方法
李偉1,魏光輝1,潘曉東1,盧新福1,萬浩江1,李卉2
(1.軍械工程學(xué)院電磁環(huán)境效應(yīng)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 石家莊 050003;2.中國人民解放軍63783部隊,新疆 喀什 844000)
針對復(fù)雜電磁環(huán)境下用頻裝備輻射敏感度試驗(yàn)研究的不足,對用頻裝備帶內(nèi)雙頻電磁輻射效應(yīng)預(yù)測方法進(jìn)行了研究。通過對用頻裝備帶內(nèi)干擾機(jī)理和耦合機(jī)理的分析建立了帶內(nèi)雙頻電磁輻射效應(yīng)預(yù)測模型,并以某型超短波通信電臺為受試對象,設(shè)計了通信電臺電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)方案。通過通信電臺帶內(nèi)單頻和雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn),研究了受試電臺在帶內(nèi)雙頻不同權(quán)重組合作用下電磁輻射敏感度變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明不同頻率組合、不同功率強(qiáng)度組合下雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)預(yù)測模型系數(shù)都在1左右,預(yù)測誤差都在±1 dB以內(nèi),驗(yàn)證了帶內(nèi)雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)預(yù)測模型的有效性。
雙頻; 電磁輻射; 電磁效應(yīng); 敏感度; 預(yù)測
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,用頻裝備不斷增加,戰(zhàn)場電磁環(huán)境日益復(fù)雜,突出表現(xiàn)為輻射場強(qiáng)高、多輻射源并存等。復(fù)雜電磁環(huán)境是裝備建設(shè)和軍事斗爭必須面對的客觀現(xiàn)實(shí)。在復(fù)雜電磁環(huán)境下,各種電磁環(huán)境效應(yīng)已經(jīng)對裝備的安全性以及生存能力構(gòu)成了很大的影響。因此,復(fù)雜電磁環(huán)境下的裝備效能評估方法研究,對于預(yù)測復(fù)雜電磁環(huán)境下的戰(zhàn)備綜合保障能力、提高裝備戰(zhàn)備完好率和任務(wù)成功率具有重要價值。
需要注意,當(dāng)前國內(nèi)外電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)[1-3]所規(guī)定的輻射敏感度試驗(yàn)均是在單輻射源條件下開展的,試驗(yàn)得到的干擾、損傷臨界場強(qiáng)不能代表受試設(shè)備在實(shí)際戰(zhàn)場電磁環(huán)境下的生存能力,而在實(shí)際戰(zhàn)場電磁環(huán)境下,用頻裝備面臨的電磁輻射源在空域上縱橫交錯、時域上持續(xù)不斷、頻域上密集重疊、效能上隨機(jī)多變,也就是說在絕大多數(shù)情況下面臨的是多源同時輻射的情況。在這種情況下,如果輻射源的輻射頻率、極化方向搭配合適,很有可能使通信裝備在單源輻射效應(yīng)評估的安全范圍之內(nèi)受到干擾。為了評價用頻裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的輻射效應(yīng),一般可以利用實(shí)驗(yàn)室的半實(shí)物電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)對用頻裝備進(jìn)行相應(yīng)的電磁環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)。但是,戰(zhàn)場電磁環(huán)境錯綜復(fù)雜,環(huán)境模擬根本難以窮盡,對于用頻裝備在未來戰(zhàn)場上可能面臨到的任意多源輻射組合的情況,不可能全部通過實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境模擬和效應(yīng)試驗(yàn)方法一一進(jìn)行測試和評價。因此,很有必要對用頻裝備的多源電磁輻射效應(yīng)預(yù)測方法進(jìn)行深入研究。
目前,國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)認(rèn)識到傳統(tǒng)輻射敏感度試驗(yàn)的不足,并開展了相應(yīng)的研究。多個射頻干擾已經(jīng)用于軍用飛機(jī)和數(shù)字電視接收器[4]的測試中。文獻(xiàn)[5]分析了用于汽車功能安全的電磁兼容測試的不足之處,指出在電磁兼容測試中沒有考慮同時出現(xiàn)的干擾。在實(shí)際的電磁環(huán)境中電磁干擾可能同時出現(xiàn),包括兩個或多個頻率的射頻干擾、一個輻射干擾加上一個傳導(dǎo)干擾或靜電脈沖等。同時出現(xiàn)的多個干擾會通過互調(diào)或檢波過程產(chǎn)生新的頻率成份,從而對受試設(shè)備產(chǎn)生干擾。文獻(xiàn)[6]指出通過單頻敏感度測試的設(shè)備對多個同時出現(xiàn)的干擾信號更加敏感,盡管此時各個干擾信號的幅值要低于單頻敏感度閾值。文獻(xiàn)[7]在混響室中用多源輻射敏感度試驗(yàn)測試了互調(diào)效應(yīng)。文獻(xiàn)[8]通過雙源掃頻的方法提出了針對互調(diào)效應(yīng)的敏感度測試方法,但沒有相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證。文獻(xiàn)[9-10]研究了雙源連續(xù)波條件下電磁輻射敏感度規(guī)律。其他研究則主要從宏觀出發(fā)[11],將復(fù)雜電磁環(huán)境中影響設(shè)備電磁環(huán)境效應(yīng)因素均考慮在內(nèi),運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混沌、模糊數(shù)學(xué)等統(tǒng)計分析方法,最終評估受試設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的生存能力。
通信電臺作為典型的戰(zhàn)場用頻裝備,是保障各作戰(zhàn)單元和武器裝備之間信息暢通的重要工具和手段,在信息化戰(zhàn)爭中發(fā)揮著舉足輕重的作用。基于此本文以典型通信電臺出現(xiàn)阻塞干擾效應(yīng)為例,理論研究帶內(nèi)雙頻連續(xù)波在固定組合模式下裝備的最敏感狀態(tài),提出通信電臺在帶內(nèi)雙頻連續(xù)波輻射作用下輻射敏感度的表征方式,建立通信電臺帶內(nèi)雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)預(yù)測模型;搭建通信裝備雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)試驗(yàn)平臺,通過通信電臺的帶內(nèi)雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)試驗(yàn),研究受試電臺在帶內(nèi)雙頻不同權(quán)重組合作用下的電磁輻射敏感度變化規(guī)律,驗(yàn)證通信電臺帶內(nèi)雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)預(yù)測模型。
1.1電磁環(huán)境分析
復(fù)雜電磁環(huán)境指在一定空域、時域、頻域和功率域上,多種電磁信號同時存在,對武器裝備運(yùn)用和作戰(zhàn)行動產(chǎn)生一定影響的電磁環(huán)境[12]。復(fù)雜電磁環(huán)境的各種電磁輻射源紛繁多樣,電磁信號類型有很多種分類方法,按信號樣式進(jìn)行劃分,主要有噪聲信號、連續(xù)波信號、脈沖信號。對于用頻裝備來說電磁環(huán)境效應(yīng)都有帶內(nèi)耦合、帶外耦合兩種,其作用機(jī)理也不盡相同。噪聲信號和連續(xù)波信號主要是通過帶內(nèi)天線耦合,對用頻裝備造成阻塞干擾;脈沖信號則主要通過帶外孔縫腔體耦合,通過地電位波動對用頻裝備造成死機(jī)、重啟等影響。通信電臺的敏感度研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注阻塞干擾等影響其通信質(zhì)量的效應(yīng)與作用規(guī)律[13],所以帶外強(qiáng)場造成的電臺死機(jī)、重啟、顯示器異常甚至硬損傷等效應(yīng)暫時不予考慮。根據(jù)傅里葉級數(shù)的原理,任何滿足狄里赫利條件的信號都可以分解為直流和許多三角函數(shù)的分量,所以正弦波是組成復(fù)雜電磁環(huán)境的基本信號?;诖吮疚膹碾p頻正弦連續(xù)波輻射產(chǎn)生的電磁環(huán)境入手,對典型通信裝備在帶內(nèi)雙頻正弦連續(xù)波輻射下的效應(yīng)進(jìn)行預(yù)測。
1.2效應(yīng)機(jī)理分析
從不同的角度出發(fā)電磁干擾的分類方法不同,按照電子系統(tǒng)接收機(jī)對電磁干擾的響應(yīng)可以將電磁干擾分為線性干擾和非線性干擾[14](見圖1)。線性干擾通常包括同頻干擾和鄰頻干擾,此時接收機(jī)相當(dāng)于帶通濾波器。而常見的非線性干擾有交調(diào)干擾、互調(diào)干擾、亂真響應(yīng)等,都是由于電子系統(tǒng)的非線性產(chǎn)生的。阻塞干擾的定義有很多種,廣義上來說,由于干擾信號的作用,超出了電子系統(tǒng)中電子器件的動態(tài)范圍,或者改變電子器件的偏置,從而使接收機(jī)的靈敏度下降,有用信號的增益顯著降低的現(xiàn)象都可以稱為阻塞干擾[15]。所以上述幾種干擾也可以劃分為阻塞干擾的范疇中。對于用頻裝備的帶內(nèi)干擾都屬于大信號阻塞干擾,不會產(chǎn)生交調(diào)、互調(diào)等現(xiàn)象。
圖1 電磁干擾分類Fig.1 Electromagnetic interference category
電磁波經(jīng)過天線耦合進(jìn)入接收機(jī)的射頻前端都會先經(jīng)過限幅器或者帶通濾波器,對輸入信號進(jìn)行選擇抑制,考慮接收機(jī)受到一個正弦連續(xù)波干擾信號的干擾,即輸入信號為
(1)
式中,ud為干擾信號;us為有用信號。
輸入信號經(jīng)過限幅器或者帶通濾波器后為
AdUdcosωdt+AsUscosωst
(2)
式中,Ad和As分別為限幅器或者濾波器對角頻率為ωd和ωs信號的幅頻系數(shù),接收機(jī)在真實(shí)的電磁環(huán)境中絕大多數(shù)情況都工作在線性區(qū)域,所以這里認(rèn)為Ad和As都是常數(shù)。
然后輸入信號進(jìn)入低噪聲放大器和混頻器等非線性器件中,由電路的基本知識可知,一般非線性電路的輸入輸出信號之間的關(guān)系都可以用冪級數(shù)表示為
(3)
式中,u0為輸出信號;ui為輸入信號;Bn(n=0,1,2,…)是與系統(tǒng)轉(zhuǎn)移特性有關(guān)的常數(shù)。
將式(2)代入式(3)中得到
uo(t)=B0+B1(AdUdcosωdt+AsUscosωst)+
B2(AdUdcosωdt+AsUscosωst)2+
(4)
分解后得到直流分量為
基波分量為
和
由于帶內(nèi)干擾產(chǎn)生的諧波分量、交調(diào)分量和互調(diào)分量基本不會對接收機(jī)造成影響,在這里就不再贅述。
如果干擾信號幅度足夠強(qiáng),通過接收機(jī)的通帶后影響仍然不可忽視,接收機(jī)輸出的有用信號就會減小甚至消失,這種現(xiàn)象就是大信號阻塞干擾。由此可知有用信號的增益為
(5)
1.3預(yù)測模型
用頻設(shè)備單源抗擾度試驗(yàn)得到的敏感度是確定的,但是在戰(zhàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境下,頻率錯綜復(fù)雜,用頻裝備往往在單源輻射效應(yīng)評估的安全范圍內(nèi)就達(dá)到了敏感度閾值。電磁輻射頻率、場強(qiáng)能夠任意組合,通過試驗(yàn)方法確定設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的敏感度沒有可操作性,因此本文從用頻裝備的效應(yīng)機(jī)理出發(fā),建立用頻裝備帶內(nèi)雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)預(yù)測模型。
根據(jù)式(5)可知單頻干擾下有用信號增益為
(6)
(7)
(8)
式中,u1、u2為不同頻率的兩個干擾信號。當(dāng)接收機(jī)受到雙頻連續(xù)波干擾時,經(jīng)過限幅器或者帶通濾波器選頻抑制后得到
A1U1cos ω1t+A2U2cos ω2t+AsUscos ωst
(9)
將式(9)代入到式(3)中得到
uo(t)=B0+B1(A1U1cos ω1t+
A2U2cos ω2t+AsUscos ωst)+
B2(A1U1cos ω1t+A2U2cos ω2t+AsUscos ωst)2+
B3(A1U1cos ω1t+A2U2cos ω2t+AsUscos ωst)3+…
(10)
分解后得到直流分量為
基波分量分別為
由第三個基波分量可知有用信號增益為
(11)
系統(tǒng)在不同頻率、不同強(qiáng)度的干擾信號作用下達(dá)到電磁敏感度閾值,說明此時干擾信號對系統(tǒng)的影響程度相同,則有用信號增益大小相同。聯(lián)立式(6)、式(7)和式(11),當(dāng)有用信號大小相同時,得到
則
(12)
可以看出帶內(nèi)雙頻場強(qiáng)組合作用下電磁輻射敏感度變化規(guī)律是一個與單頻干擾場強(qiáng)閾值有關(guān)橢圓函數(shù),由于場強(qiáng)值都為非負(fù)數(shù),所以模型為橢圓函數(shù)在第一象限的部分。
由帕斯瓦爾恒等式可知正弦連續(xù)波信號平均功率為U2/2R,則式(12)可記作
(13)
為了驗(yàn)證上述所建模型的正確性,本文某型超短波電臺為試驗(yàn)對象,分別對受試電臺進(jìn)行了單頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)和雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)。
2.1輻射效應(yīng)判定
從電磁干擾預(yù)測的角度來看,包括通信設(shè)備的大多數(shù)電子系統(tǒng)都以表征能量的干擾余量作為電磁敏感度判據(jù)[16]。對于模擬通信系統(tǒng)來說,干擾余量作為判據(jù)不能正確給出系統(tǒng)的工作狀態(tài),也不能描述系統(tǒng)的受擾程度,所以評價模擬通信質(zhì)量最直觀是語音的清晰度;對于數(shù)字通信系統(tǒng)來說,表征能量的干擾余量反應(yīng)的是在接收機(jī)射頻前端的干擾大小,而忽視了數(shù)字通信糾錯編碼的功能,所以評價數(shù)字通信質(zhì)量應(yīng)該采用誤碼率作為敏感度判據(jù)。因此本
文選擇分別語音質(zhì)量和誤碼率作為評價模擬通信和數(shù)字通信的效應(yīng)參數(shù)。結(jié)合前期預(yù)試驗(yàn)和國軍標(biāo)《語音通信干擾效果評定準(zhǔn)則》[17]、《數(shù)字通信干擾效果評定準(zhǔn)則》[18],選擇工作破壞級(通信接收設(shè)備的工作狀態(tài)在干擾信號作用下遭到破壞,失去了接收功能,無法通信)作為語音通信的敏感度判據(jù),誤碼率等于10%作為數(shù)字通信的敏感度判據(jù)。
2.2單頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)
電臺單頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)在開闊場進(jìn)行,具體的試驗(yàn)配置如圖2所示。信號源產(chǎn)生干擾信號經(jīng)過功率放大后通過對數(shù)周期天線產(chǎn)生輻射場。為了模擬2臺電臺之間的遠(yuǎn)距離通信,將發(fā)射電臺與輻射天線之間連接40dB左右的衰減器。在接收電臺一側(cè),在接收天線和接收電臺之間連接定向耦合裝置,通過耦合裝置的檢測端口連接點(diǎn)對點(diǎn)光纖信號傳輸系統(tǒng),并通過光纖傳輸在遠(yuǎn)端監(jiān)測接收電臺主機(jī)輸入端口處的前向電壓(功率)。試驗(yàn)過程中各天線的姿態(tài)與電臺之間的相對位置保持不變。收發(fā)電臺工作頻率為40 MHz、60 MHz、80 MHz分別進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示,圖中fs為電臺的工作頻率,fi為干擾信號頻率,此時的輻射敏感度用接收電臺的輸入功率來表示,“*”表示語音通信時語音信號完全被阻斷干擾信號的功率敏感度大小,“o”表示數(shù)字通信時誤碼率達(dá)到10%干擾信號的功率敏感度大小。
圖2 通信電臺單頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)配置圖Fig.2 Single frequency electromagnetic radiation effect test configuration for radio
圖3 通信電臺單頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)敏感度曲線Fig.3 Single frequency electromagnetic radiation effect susceptibility curve for radio
由圖3可以看出受試電臺在不同的工作頻率時電磁干擾的敏感帶寬都為±30 kHz左右,這是由于射頻前端濾波器幅頻特性決定的,干擾頻率偏離電臺工作頻率超過30 kHz后,臨界干擾功率提高不小于40 dB,受試電臺帶外抗干擾能力很強(qiáng)。
2.3雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)
電臺雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)與單頻連續(xù)波試驗(yàn)基本相同,不同的是雙頻干擾信號由兩個信號發(fā)生器產(chǎn)生,然后通過功率合成器進(jìn)行功率合成,經(jīng)過功率放大后由對數(shù)周期天線輻射出去,其他試驗(yàn)條件與單頻試驗(yàn)保持一致,具體的試驗(yàn)配置如圖4所示。
當(dāng)收發(fā)電臺工作頻率為40 MHz、60 MHz、80 MHz時,在不同的干擾頻率組合,不同的臨界干擾功率組合下對受試電臺的數(shù)字通信、語音通信進(jìn)行了多組試驗(yàn)。隨機(jī)選出其中4組試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。
圖4 通信電臺雙頻頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)配置圖Fig.4 Dual-frequency electromagnetic radiation effect test configuration for radio
由圖5可以看出受試電臺在雙頻連續(xù)波干擾下功率敏感度的組合基本呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系,一個干擾功率增大,另一個干擾功率減小。
圖5 通信電臺雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)敏感度曲線Fig.5 Dual-frequency electromagnetic radiation effect susceptibility curve for radio
2.4模型驗(yàn)證
根據(jù)式(13)所建預(yù)測模型對上述四組試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果如表1~表4所示。
由驗(yàn)證結(jié)果可以看出,不同頻率組合、不同功率強(qiáng)度組合下雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)預(yù)測模型系數(shù)都在1左右,預(yù)測誤差在±1 dB以內(nèi),優(yōu)于軍用標(biāo)準(zhǔn)±3 dB的允差要求,證明了本文所建模型的正確性和有效性。這就意味著當(dāng)通信電臺處于某一已知頻率和強(qiáng)度的雙頻電磁場中,只要知道通信電臺在該頻率下單頻輻射效應(yīng)敏感度閾值,就能對受試設(shè)備的輻射效應(yīng)進(jìn)行預(yù)測,這對指導(dǎo)工程實(shí)踐具有重要意義。
表1 電臺工作頻率為40 MHz時進(jìn)行數(shù)字通信驗(yàn)證試驗(yàn)
表2 電臺工作頻率為60 MHz時進(jìn)行數(shù)字通信驗(yàn)證試驗(yàn)
表3 電臺工作頻率為40 MHz時進(jìn)行語音通信驗(yàn)證試驗(yàn)
表4 電臺工作頻率為80 MHz時進(jìn)行語音通信驗(yàn)證試驗(yàn)
(1)本文從用頻裝備出現(xiàn)大信號阻塞干擾角度出發(fā),通過帶內(nèi)正弦連續(xù)波輻射對用頻裝備的干擾機(jī)理和耦合機(jī)理分析建立了雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)預(yù)測模型,并以某型超短波通信電臺為試驗(yàn)對象,不同頻率組合、不同功率強(qiáng)度組合下雙頻連續(xù)波電磁輻射效應(yīng)預(yù)測模型系數(shù)都在1左右,預(yù)測誤差都在±1 dB以內(nèi),驗(yàn)證了預(yù)測模型的有效性。
(2)對于雙頻甚至多頻的電磁輻射敏感度研究,國內(nèi)外學(xué)者都意識到了傳統(tǒng)輻射敏感度試驗(yàn)的不足,但只是指出了具體問題,沒有具體的解決方法。本文創(chuàng)新性的從理論出發(fā),建立了帶內(nèi)雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)預(yù)測模型,對復(fù)雜電磁環(huán)境下武器裝備的戰(zhàn)場生存能力研究做出了探索,具有重大的軍事需求和使用價值。
(3)本文提出的帶內(nèi)雙頻連續(xù)波輻射效應(yīng)預(yù)測模型,在理論推導(dǎo)上拓展到3個頻率或者多頻的預(yù)測模型形式與雙頻基本類似,但由于試驗(yàn)條件的限制沒有進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證,在接下來的研究中需要進(jìn)行深入探討。
[1] GJB 151B-2013.Electromagnetic emission and susceptibility requirements and measurements for military and subsystems[S].2013.(GJB 151B-2013.軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量[S].2013.)
[2] IEC TS 61000-1-2.Electromagnetic compatibility (EMC)-methodology for the achievement of the functional safety of electrical and electronic with regard to electromagnetic phenomena[S].2008.
[3] MIL-STD-461F.Requirements for control of electromagnetic interference characteristics of subsystems and equipment[S].2007355.
[4] IEC 62002:2006.Mobile and portable DVB-T/H radio access.Interface conformance testing[S].2006.
[5] Keith A.EMC for the functional safety of automobiles-Why EMC testing is insufficient,and what is necessary[C]//Proc.of the IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility,2008:1-6.
[6] Michel M.Combined effects of several simultaneous EMI couplings[C]//Proc.of the IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility,2000:181-184.
[7] Duffy A,Orlandi A,Nisanchi H,et al.Signal integrity testing using multiple out-of-band sources in a reverberation chamber[C]//Proc.of the IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility,2008:1-5.
[8] Werner G,Keith A.Developing immunity testing to cover intermodulation[C]//Proc.of the IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility,2011:999-1004.
[9] Cheng E W,Chen Y Z,Tian Q M,et al.Eddect of dual sources irradiation on a radio fuze[J].High Power Laser and Particle Beams,2014,26(7):228-232.(程二威,陳亞洲,田慶民,等.無線電引信雙源輻射效應(yīng)研究[J].強(qiáng)激光與粒子束,2014.26 (7):228-232.)
[10] Zhao G L,Wei G H,Lu X F,et al.Prediction method of irradiation effects of dual sine waves on certain radio fuze[J].Journal of Academy of Armored Force Engineering,2014,28(5):53-56.(趙國梁,魏光輝,盧新福,等.雙源正弦波對某無線電引信的輻射效應(yīng)預(yù)測方法[J].裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報,2014,28(5):53-56.)
[11] Liu Y,Zhao J,Liu J N,et al.Novel battlefield electromagnetic environment classification method based on combat efficacy of weapon systems[J].Systems Engineering and Electronics,2011,33(5):1059-1063.(劉義,趙晶,劉佳楠,等.基于作戰(zhàn)效能的戰(zhàn)場電磁環(huán)境分級描述方法[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2011,33(5):1059-1063.)
[12] Liu C T,Wu R J,He Z X,et al.Modeling and analyzing interference signal in a complex electromagnetic environment[J].EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking,2016,2016(1):1-9.
[13] Wei G H,Geng L F,Pan X D.Mechanism of electromagnetic radiation effects for communication equipment[J].High Voltage Engineering,2014,40 (9):2685-2692.(魏光輝,耿利飛,潘曉東.通信電臺電磁輻射效應(yīng)機(jī)理[J].高電壓技術(shù),2014,40 (9):2685-2692.)
[14] Henry W O.Electromagnetic compatibility engineering[M].New York:Wiley,2011.
[15] Poisel R A.Introduction to communication electronic warfare systems[M].Boston:Artech House Publisher,2002.
[16] Bin H,Wenbo W,Yong L,et al.Investigation of interference margin for the co-existence of macrocell and femtocell in orthogonal frequency division multiple access systems[J].IEEE Systems Journal,2013,7 (1):59-67.
[17] GJB 4405A-2006.Assessment rule of jamming effect for speech communication[S].2006.(GJB 4405A-2006.語音通信干擾效果評定準(zhǔn)則[S].2006.)
[18] GJB 6741-2009.Assessment rule for effect of digital communication jamming[S].2009.(GJB 6741-2009.數(shù)字通信干擾效果評定準(zhǔn)則[S].2009.)
Electromagnetic radiation effects forecasting method about in-band dual-frequency continuous wave for typical communication equipment
LI Wei1,WEI Guang-hui1,PAN Xiao-dong1,LU Xin-fu1,WAN Hao-jiang1,LI Hui2
(1.National Key Laboratory of Electromagnetic Environment Effects,College of Ordnance Engineering, Shijiazhuang 050003,China; 2.Unit 63783 of the PLA,Kashi 844000,China)
Aiming at the deficiency of the frequency equipment radiation susceptibility test in the complex electromagnetic environment,the prediction method of the in-band dual-frequency continuous wave electromagnetic radiation effect is studied.The in-band dual-frequency electromagnetic radiation effect prediction model is established based on interference mechanism and coupling mechanism of the frequency equipment,and the electromagnetic radiation effect test scheme is designed with a VHF radio as the test object.The communication equipment electromagnetic radiation effect test is carried out with single frequency and double frequency,the electromagnetic radiation susceptibility regular pattern under the combined action of the in-band dual frequency different weights is discussed.Experimental results show that the prediction model coefficients of the dual frequency continuous wave electromagnetic radiation effect are about 1 in different frequency combinations and different power intensities,and the prediction error is within ±1dB.The validity of the model to forecast the in-band dual-frequency continuous wave electromagnetic radiation effect is verified finally.
dual-frequency; electromagnetic radiation; electromagnetic effect; susceptibility; forecasting
2016-04-19;
2016-09-19;網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版日期:2016-10-08。
國家自然科學(xué)基金(61372040)資助課題
TM 937
ADOI:10.3969/j.issn.1001-506X.2016.11.04
李偉(1988-),女,博士研究生,主要研究方向?yàn)殡姶怒h(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)、評估和預(yù)測技術(shù),電磁兼容。
E-mail:liwei_oec@163.com
魏光輝(1964-),男,教授,主要研究方向?yàn)殡姶欧雷o(hù)、電磁環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)評估技術(shù)、電磁兼容。
E-mail:wei-guanghui@sohu.com
潘曉東(1980-),男,講師,博士,主要研究方向?yàn)殡姶怒h(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)、評估和預(yù)測技術(shù),電磁兼容。
E-mail:panxiaodong1980@sina.com
盧新福(1988-),男,博士研究生,主要研究方向?yàn)殡姶怒h(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)、評估和預(yù)測技術(shù),電磁兼容。
E-mail:luxinfu123@126.com
萬浩江(1983-),男,講師,博士,主要研究方向?yàn)槔纂姺雷o(hù)、電磁環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)、評估和預(yù)測技術(shù),電磁兼容。
E-mail:hbwhj1983@163.com
李卉(1988-),女,工程師,主要研究方向?yàn)樾l(wèi)星測控、電磁兼容試驗(yàn)。
E-mail:jilinmeihemaini@126.com
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2422.TN.20161008.1500.008.html