CN102916237B - 一种强电磁脉冲综合防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了一种强电磁脉冲综合防护方法，该方法为下述步骤：（1）、依据电子信息系统给出的工作频带设计频率选择表面；（2）、依据上述电子信息系统对强电磁脉冲幅度的敏感特性设计能量选择表面；（3）、设置平板或柱状物支撑频率选择表面和能量选择表面。使频率选择表面和能量选择表面之间形成间隔。在同一时间内使工作频带内有用信号的传输呈带通特性，工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性，还使工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性。本方法将频率选择表面的空间滤波与能量选择表面的空间限幅相结合，在防护强电磁脉冲同时抑制带外电磁干扰，提高电子信息系统的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁脉冲防护方法，尤其涉及一种具有能量选择和频率选择功能的强电磁脉冲综合防护方法。
背景技术
定向能微波武器或电磁脉冲炸弹产生的强电磁脉冲，即EMP(英文Electromagnetic Pulse的缩写。)，通过天线、电缆、孔缝耦合的方式进入电子信息系统，造成半导体被击穿、器件烧毁、集成电路失效等严重后果。并由此对军用电子信息系统和民用电子信息系统均构成严重的电磁威胁。而当强电磁脉冲能量在设备工作频带之外时，如采用屏蔽、滤波、限幅、接地等措施中的任意一种措施，都可以有效地消除电磁干扰及其威胁；反之，强电磁脉冲与设备收发信号位于同一频段时，传统的电磁防护措施就难以奏效了，于是，系统的电磁防护特别是空间电磁防护也就成为了一道设计难题。公开日为2010年6月23日，公开号为101754668A的中国专利文献，公开了一种强电磁脉冲防护技术，提出了电磁能量选择表面的设计方法，该方法是利用强电磁效应来改变表面阻抗，以实现能量低通的防护效果。可是由于电子信息系统的信号收发总是受到一定的带宽限制，采用能量选择表面防护强电磁脉冲时，能量低于自适应防护阈值的带外电磁信号也可顺利通过能量选择表面，从而会干扰电子信息系统的正常工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对能量选择表面防护中容易出现的带外干扰的缺陷，提供一种兼具能量选择和频率选择功能的强电磁脉冲综合防护方法，使用该防护方法可使电子信息系统对工作频段内正常收发的信号呈现带通特性，使强电磁脉冲呈现带阻特性，对工作频带外的信号无论强弱都呈现带阻特性，在兼容电子信息系统信号收发与强电磁脉冲防护的同时，消除带外电磁干扰。
本发明的技术解决方案是，所提供的一种强电磁脉冲综合防护方法是为下述步骤：
（1）、空间滤波。依据电子信息系统给出的工作频带，使用常规方法设计频率选择表面，使所述电子信息系统给出的工作频带内有用信号的传输呈带通特性，工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性；
（2）、空间限幅。依据上述电子信息系统对强电磁脉冲幅度的敏感特性，使用常规方法设计能量选择表面，使步骤（1）所获工作频带内有用信号的传输呈带通特性的同时，该工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性；
（3）、空间滤波与限幅级联。设置至少一块平板或至少二个柱状物，利用该至少一块平板或该至少二个柱状物作为支撑物支撑步骤（1）所设计的频率选择表面和步骤（2）所设计的能量选择表面。使步骤（1）设计的频率选择表面和步骤（2）设计的能量选择表面之间形成间距小于300mm的间隔。所述支撑物与所述频率选择表面之间、所述支撑物与所述能量选择表面之间均采用粘合连接方式连接或机械固定方式连接，由此不仅在同一时间内使所述工作频带内有用信号的传输呈带通特性，使所述工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性，还使所述工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性。
本发明的有益效果是：上述频率选择表面的空间滤波与能量选择表面的空间限幅相结合，在防护强电磁脉冲的同时，能有效抑制带外电磁干扰，提高电子信息系统运行的安全性和可靠性。
具体实施方式：
实施例1：
（1）、依据电子信息系统给出的工作频带，使用常规方法设计频率选择表面，使所述电子信息系统给出的工作频带内有用信号的传输呈带通特性，工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性；
（2）、依据上述电子信息系统对强电磁脉冲幅度的敏感特性，使用常规方法设计能量选择表面，使步骤（1）所获工作频带内有用信号的传输呈带通特性的同时，该工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性；
（3）、设置一块规格为300mm×300mm×100mm的聚氨酯泡沫平板，利用该聚氨酯泡沫平板作为支撑物，支撑步骤（1）所设计的频率选择表面和步骤（2）所设计的能量选择表面。即用该聚氨酯泡沫平板的一侧表面紧贴步骤（1）所设计的频率选择表面，另一侧表面紧贴步骤（2）所设计的能量选择表面，使步骤（1）设计的频率选择表面和步骤（2）设计的能量选择表面之间形成间距小于300mm的间隔。所述支撑物与所述频率选择表面之间、所述支撑物与所述能量选择表面之间均采用粘合连接方式连接，由此在同一时间内使所述工作频带内有用信号的传输呈带通特性，使所述工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性，使所述工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性。
实施例2：
步骤（1）～（2）同实施例1；
（3）、设置四个直径为Φ2mm、长度为100mm的圆柱形介质棒，利用该四个圆柱形介质棒作为支撑物支撑步骤（1）所设计的频率选择表面和步骤（2）所设计的能量选择表面。使步骤（1）设计的频率选择表面和步骤（2）设计的能量选择表面之间形成间距小于300mm的间隔。所述支撑物与所述频率选择表面之间、所述支撑物与所述能量选择表面之间均采用介质螺栓固定连接，由此在同一时间内使所述工作频带内有用信号的传输呈带通特性，使所述工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性，使所述工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性。
Claims (1)
1.一种强电磁脉冲综合防护方法，该方法为下述步骤：
（1）、依据电子信息系统给出的工作频带，使用常规方法设计频率选择表面，使所述电子信息系统给出的工作频带内有用信号的传输呈带通特性，工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性；
（2）、依据上述电子信息系统对强电磁脉冲幅度的敏感特性，使用常规方法设计能量选择表面，使步骤（1）所获工作频带内有用信号的传输呈带通特性的同时，该工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性；
（3）、设置至少一块平板或至少二个柱状物，利用该至少一块平板或该至少二个柱状物作为支撑物支撑步骤（1）所设计的频率选择表面和步骤（2）所设计的能量选择表面，使步骤（1）设计的频率选择表面和步骤（2）设计的能量选择表面之间形成间距小于300㎜的间隔，所述支撑物与所述频率选择表面之间、所述支撑物与所述能量选择表面之间均采用粘合连接方式连接或机械固定方式连接，由此不仅在同一时间内使得所述工作频带内有用信号的传输呈带通特性，使所述工作频带内的强电磁脉冲的传输呈带阻特性，还使所述工作频带外干扰信号的传输呈带阻特性。
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