● 摘要
如今,战场信息化的发展日新月异,电子系统对电磁脉冲的敏感性和易损性越来越受到各国的高度重视。作为世界范围内最主要的远距离通信手段,短波通信系统长期处于一个非常复杂的电磁环境中,更是敌对势力电磁武器直接攻击的对象。本论文基于实际工程项目,旨在提出并验证一种高功率瞬态电磁脉冲耦合短波通信系统的混合建模方法的可行性。这种建模方法方法可以把众多可能的情况用更加独立且更少的数据代替,在有效性的前提下可以有效节约仿真时间,对从理论上开展短波通信系统的电磁防护评估与设计具有较大的意义。
首先,本文进行了复杂电磁环境中典型电磁脉冲的理论学习和研究,基于高空核爆电磁脉冲的形成原理、衰减特性和波形参数等分析,验证了一种电磁脉冲在振子端口等效电路构建方法的有效性。然后,对射频前端易敏感的半导体器件HEMT进行工艺建模以及电热效应的研究,通过分析不同参数的强电磁脉冲对半导体器件的硬杀伤能力,寻找核心器件的敏感阈值。最后,研究短波通信系统的敏感性建模方法,建立短波通信系统的功能原理模型,加载电磁脉冲等效电路,以脉冲经过低噪声放大器时的参数不能高于核心器件HEMT的参数阈值为前提,分析强电磁脉冲对短波通信系统的干扰影响,并从原理上提出电磁防护措施。