新型艦船系統(tǒng)電磁干擾分析、測(cè)量與防護(hù)

第1章 緒論 1
1．1 引言 1
1．2 新型艦船系統(tǒng)的內(nèi)涵和發(fā)展 2
1．2．1 世界先進(jìn)艦船的最新發(fā)展 2
1．2．2 新型艦船系統(tǒng)概念及發(fā)展趨勢(shì) 7
1．3 艦船高新電磁技術(shù)的發(fā)展 12
1．3．1 綜合電力技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 13
1．3．2 電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 17
1．4 新型艦船系統(tǒng)電磁兼容發(fā)展需求 20
第2章 傳導(dǎo)電磁干擾分析 24
2．1 傳導(dǎo)電磁干擾的基本模型及傳播耦合模式 24
2．1．1 電磁干擾三要素 24
2．1．2 傳導(dǎo)電磁干擾源的基本模型 27
2．1．3 傳導(dǎo)電磁干擾的耦合模式及轉(zhuǎn)化 29
2．2 艦船發(fā)供電系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾分析 32
2．2．1 發(fā)電機(jī)本體諧波干擾計(jì)算 32
2．2．2 發(fā)電機(jī)AVR系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾計(jì)算 38
2．2．3 供電電纜電磁干擾傳播通道模型 54
2．3 艦船大功率電能變換裝置傳導(dǎo)電磁干擾分析 72
2．3．1 電能變換接口變壓器的高頻模型研究 72
2．3．2 大容量功率變流器多層復(fù)合母排電磁特性研究 79
第3章 輻射電磁干擾分析 97
3．1 輻射電磁場(chǎng)的基本知識(shí) 97
3．1．1 電流和電荷產(chǎn)生的場(chǎng) 97
3．1．2 線性天線產(chǎn)生的場(chǎng) 99
3．1．3 電偶極子和磁偶極子產(chǎn)生的場(chǎng) 101
3．1．4 輻射電磁場(chǎng) 105
3．2 艦船供電系統(tǒng)輻射電磁干擾分析 107
3．2．1 傳輸電纜輻射電磁干擾分析 107
3．2．2 大容量系統(tǒng)多相電纜輻射磁場(chǎng)分析 131
3．3 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾 170
3．3．1 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾源 170
3．3．2 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾傳播途徑 171
3．3．3 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾作用機(jī)理 172
第4章 艦船殼體地電流干擾分析 174
4．1 艦船接地系統(tǒng) 174
4．1．1 設(shè)備的信號(hào)地與安全地 174
4．1．2 設(shè)備和系統(tǒng)的接地方式 175
4．1．3 地電流干擾及抑制措施 176
4．2 艦船殼體地回路耦合阻抗模型 177
4．2．1 共模回路耦合阻抗模型 177
4．2．2 孤立鋼板內(nèi)部的電流分布 178
4．2．3 孤立鋼板地回路阻抗 184
4．3 鋼板地回路阻抗測(cè)量方法 190
4．3．1 測(cè)量線路互感的補(bǔ)償修正方法 190
4．3．2 測(cè)量電纜的補(bǔ)償修正方法 191
4．3．3 鋼板地回路阻抗的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 192
4．3．4 艦船殼體地回路阻抗特性 194
4．4 鄰近效應(yīng)對(duì)地回路阻抗的影響 194
4．4．1 鄰近效應(yīng)的共地耦合模型 195
4．4．2 鄰近效應(yīng)的近似分析 197
4．4．3 鄰近效應(yīng)對(duì)鋼板耦合阻抗的影響 202
4．5 共模傳導(dǎo)電磁干擾分析實(shí)例 206
第5章 傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量 209
5．1 電磁兼容測(cè)量基礎(chǔ) 209
5．1．1 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 209
5．1．2 電磁兼容測(cè)量分類 211
5．2 傳導(dǎo)電磁干擾發(fā)射測(cè)量 212
5．2．1 傳導(dǎo)電磁干擾 212
5．2．2 測(cè)量原理與測(cè)量設(shè)備 215
5．2．3 測(cè)量方法與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 220
5．3 傳導(dǎo)敏感度測(cè)量 226
5．3．1 敏感度測(cè)量與電磁發(fā)射測(cè)量 226
5．3．2 常見(jiàn)傳導(dǎo)敏感度測(cè)量項(xiàng)目 227
5．3．3 提高設(shè)備傳導(dǎo)抗擾度的方法 237
5．4 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量 239
5．4．1 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾及其危害 239
5．4．2 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量現(xiàn)狀 240
5．4．3 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量方法 241
第6章 輻射電磁干擾測(cè)量 252
6．1 輻射電磁干擾的測(cè)量基礎(chǔ) 252
6．1．1 天線測(cè)量的近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng) 252
6．1．2 艦船系統(tǒng)輻射電磁干擾控制 253
6．1．3 電磁屏蔽基礎(chǔ) 254
6．2 輻射電磁干擾測(cè)量的場(chǎng)地、設(shè)備、項(xiàng)目及方法 257
6．2．1 輻射電磁干擾測(cè)試場(chǎng)地 257
6．2．2 輻射電磁干擾測(cè)量設(shè)備 259
6．2．3 輻射電磁干擾測(cè)量項(xiàng)目 262
6．2．4 輻射電磁干擾測(cè)量方法 265
6．3 非周期瞬態(tài)輻射電磁干擾的測(cè)量及分析方法 268
6．3．1 0-SPAN測(cè)試方法 269
6．3．2 時(shí)頻分析基礎(chǔ) 271
6．3．3 時(shí)頻分析方法 272
6．3．4 測(cè)試實(shí)例 279
第7章 艦船殼體地電流干擾測(cè)量 281
7．1 地電流測(cè)量原理 281
7．2 地電流測(cè)量探頭 283
7．2．1 磁場(chǎng)測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介 283
7．2．2 表面磁場(chǎng)測(cè)量探頭 284
7．2．3 探頭噪聲 291
7．3 地電流分布測(cè)量 296
7．3．1 地電流的面密度測(cè)量 296
7．3．2 鄰近效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試 297
7．3．3 地電流的方向測(cè)量 298
7．3．4 地電流干擾測(cè)試 301
第8章 傳導(dǎo)電磁干擾抑制 302
8．1 艦船綜合電力系統(tǒng)回路互感耦合干擾抑制 302
8．1．1 互感耦合的概念 302
8．1．2 兩個(gè)回路的互感耦合 305
8．1．3 回路耦合干擾的抑制原理 307
8．1．4 回路耦合干擾的抑制方法 310
8．2 大功率電力電子裝置的傳導(dǎo)電磁干擾抑制 314
8．2．1 級(jí)聯(lián)多電平H橋逆變器共模干擾抑制方法 315
8．2．2 大功率電力電子裝置多端口均衡電磁干擾抑制方法 318
8．2．3 等效負(fù)電容共模干擾抑制方法 322
8．3 用于PWM諧波抑制的變頻濾波電感 326
8．3．1 基于磁通補(bǔ)償?shù)念l變電感設(shè)計(jì) 327
8．3．2 基于磁通補(bǔ)償?shù)念l變電感特性分析 330
8．3．3 基于磁通補(bǔ)償?shù)念l變電感實(shí)驗(yàn)測(cè)試 338
第9章 輻射電磁干擾防護(hù)技術(shù) 348
9．1 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù) 348
9．1．1 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù)的原理 348
9．1．2 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù)的數(shù)學(xué)模型 349
9．1．3 干擾對(duì)消關(guān)鍵技術(shù) 365
9．2 數(shù)字化對(duì)消技術(shù) 381
9．2．1 數(shù)模混合輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù) 382
9．2．2 全數(shù)字輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù) 388
9．3 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù)在艦船通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 396
9．3．1 在短波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 396
9．3．2 在艦載超短波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 399
9．3．3 在微波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 401
第10章 工程實(shí)例及新技術(shù)發(fā)展 404
10．1 綜合電力系統(tǒng)電磁干擾控制 404
10．1．1 艦船大功率電能變換系統(tǒng)的電磁兼容要求 405
10．1．2 艦船大功率電能變換系統(tǒng)的干擾源 406
10．1．3 艦船大功率電能變換系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì) 408
10．2 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的電磁敏感度設(shè)計(jì) 413
10．2．1 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的電磁兼容要求 413
10．2．2 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的干擾源和敏感器件 414
10．2．3 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的電磁干擾診斷與防護(hù)設(shè)計(jì) 415
10．3 電磁兼容測(cè)量新技術(shù) 421
10．3．1 瞬態(tài)脈沖干擾頻譜的測(cè)量技術(shù) 421
10．3．2 虛擬暗室技術(shù) 423
10．3．3 寬帶時(shí)域電磁干擾測(cè)量技術(shù) 425
參考文獻(xiàn) 433
縮略術(shù)語(yǔ)表 440