本书系统论述了电磁防护相关试验与评估的原理、方法和技术,分析了外部射频、高功率微波等电磁环境以及电磁防护性能的表征,详细介绍了电磁环境以及电磁防护性能测试技术,重点阐述了外部射频和高功率微波效应试验技术、电磁防护设计裕度和电磁环境效应评估技术。
本书适合从事电子信息装备电磁兼容与电磁防护、电磁环境效应以及电磁防护材料和产品研发、试验等相关领域的科学研究和工程技术人员使用,也可作为相关专业的教材或参考书。
前言
随着高功率电磁环境生成技术的发展,电子信息装备和设施面临的电磁威胁和电磁安全问题日益突出,装备电磁防护技术的需求愈加紧迫。电磁防护研究涉及电磁防护基础理论、防护材料和器件的研制、防护加固设计、试验评估等诸多方面。而电磁防护试验评估主要研究电磁环境测试、电磁环境效应试验、电磁环境效应试验评估技术,以验证电磁防护性能和防护加固设计的有效性,评估装备电磁环境效应控制效果和电磁防护能力。因此,试验评估是电磁防护技术的重要方面,也是解决电磁防护问题的重要手段和方法。一方面,为电磁防护材料以及产品的开发、选型提供基础数据;另一方面,为装备系统的研制、使用提供技术依据。
近年来,电磁防护技术的研究得到了各方关注,电磁防护试验评估技术的研究力度不断加大。由于电磁防护的复杂性,试验评估研究水平和试验能力与实际需要相比还存在一定的差距。强电磁环境瞬态场如何模拟、监测,材料在多种环境作用下的防护性能如何评价,低电平辐照或注入试验法与全电平辐照法如何等效,系统级多种电磁环境效应以及电磁防护设计效果如何评估,电磁防护性能考核、强电磁环境效应试验、电磁环境效应评估等都是亟须解决的关键技术问题。
本书总结了作者及其团队多年来从事装备电磁兼容和电磁环境效应的研究成果及大量的工程实践,结合所取得的科研成果,系统阐述了电磁防护试验评估技术,详细分析了电磁防护性能测试、强电磁环境效应试验和系统电磁环境效应评估的原理、方法和技术。
全书共计 8 章。第 1 章介绍了电磁防护试验评估相关概念、主要工作内容以及相关标准,分析了国内外研究现状和发展趋势;第 2 章分析了射频电磁环境和高功率微波环境的形成与表征,阐述了外部和屏蔽舱室射频电磁环境、窄带和超宽带高功率微波环境测试技术;第 3 章给出了电磁屏蔽材料、吸波材料等电磁防护材料的防护性能表征参数和测试方法;第 4 章给出了滤波器、限幅器、能选装置等电磁防护器件和装置的防护性能表征参数和测试方法;第 5 章详细阐述了射频电磁环境效应试验的全电平辐照法以及低电平等效替代法,重点分析了分布式互联系统高强度辐射场试验技术;第 6 章阐述了高功率微波效应辐照试验和等效试验技术,分析了射频电路高功率微波效应注入试验技术;第 7 章分析了设备和系统电磁环境效应应裕度的评估方法,重点阐述了射频接收设备高功率微波裕度试验技术,并给出了系统裕度评估实施流程和典型应用示例;第 8 章分析了电磁环境效应影响度概念和影响度矩阵及计算方法,详细阐述了基于影响度的电磁环境效应量化评估方法和流程,给出了工程应用示例。
本书具有如下特点:①从材料、器件、装置的电磁防护性能和电子信息装备电磁环境效应,在理论、方法到应用等多个层面、多个维度进行深入分析和总结提炼,形成了较为系统的理论和技术,具有新颖性,相关试验方法已制定标准;②突出高功率电磁环境,以外部射频电磁环境、高功率微波为重点,从材料级、器件级、设备和系统级全面覆盖,详细论述电磁防护试验评估的方法、原理、技术难点和解决方案,内容翔实;③基于电磁兼容和电磁环境效应领域的科研、生产和试验的实践经验,注重实际应用,所提出的试验方法均经过验证,并以案例形式介绍评估技术的原理方法,力求方法可行、有效,对实际工作有较强的指导意义。
全书由汤仕平、周忠元负责提出编著纲目、统稿和定稿。第 1 章由汤仕平、王桂华、周忠元、盛明杰撰写,第 2 章由汤仕平、周忠元、胡鹏撰写,第 3 章由景萃慧、周忠元、任近静撰写,第 4 章由周忠元、任近静、盛明杰撰写,第 5 章由周香、汤仕平、胡鹏撰写,第 6 章由周忠元、汤仕平、王桂华撰写,第 7 章由成伟兰、汤仕平、周忠元撰写,第 8 章由汤仕平、王桂华、周忠元撰写。
东南大学电磁环境效应研究中心的谷亦行、王进、卫咏哲、刘士宽、郑如新、叶延伟、李姚根、郝志晟、吴波、纪光昕、夏荣康、林晨宇等研究生也为本书的编写出了贡献。
本书的编撰工作得到了丛书主编单位的大力支持,在撰写过程中得到了多位专家的关心和指导,胡景森研究员对书稿进行了认真审查,提出了宝贵的意见,国防工业出版社也为本书的出版做了大量细致的工作,在此一并表示衷心的感谢。