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    HEMP 对屏蔽设施的耦合途径分析

    发布时间:2018-09-25 04:48:15    浏览:1535次
           HEMP 一方面直接透射屏蔽体进入设施内部,另一方面通过“前门”耦合和“后门耦合”进入系统内部。由天线等接收器引入的干扰称为“前门耦合”,这种耦合信号强度较大,但一般不会对系统造成大的损害。这是因为一般系统总是带通的,干扰信号一般很快就会被滤波或旁路掉。对电子系统造成严重威胁的是诸如腔体的孔缝、接插件、连接电缆等引入的“后门耦合”干扰。这种信号绕过 系统保护电路直接进入系统内部,对系统敏感器件、子系统产生干扰和破坏。
    下面是 HEMP 与建筑物、电磁屏蔽方舱、防护工程三种屏蔽设施的耦合途径分析。
     

    图 1 HEMP 对电子系统的耦合途径
     
    一、 HEMP 通过建筑物的耦合途径分析
             建筑物采用钢筋混凝土结构,有门、窗、空调安装孔、线缆连接口等可以对电磁波产生耦合的单元,根据 HEMP 与电子系统耦合原理,建筑物对HEMP 的耦合途径主要包括:一是直接穿透,二是天线、线缆作用的“前门耦合”,三是建筑物上的缝、孔、洞以及金属框架、管道等结构的“后门耦合”。
    二、 HEMP 通过屏蔽方舱的耦合分析
             电磁屏蔽方舱是目前对控制、通信等电子系统电磁屏蔽防护的主要防护设施。其耦合途径主要通过[21]
    路径 1:HEMP 通过“前门耦合”进入电子系统。宽频谱、大能量的 HEMP
    与具有收发功能的天线必然发生耦合,大能量的 HEMP 耦合进入方舱内部电台, 对电子器件造成影响,或者直接损毁电台,导致通信紊乱或者中断。
    路径 2:HEMP 通过舱壁透射进入方舱内部,形成内部电场。耦合进入方舱内部的电磁场首先通过上装设备面板上的孔缝,或直接透射进入面板内部,再通过共模、差模耦合进入电子系统电路板的内部回路,对通信效果产生影响。
    路径 3: HEMP  通过“后门耦合”进入舱内。方舱本身有门、窗、线缆转接孔、空调进出孔等非完全屏蔽体,HEMP 通过这些孔、缝耦合进入舱内形成内部电场,对电子系统造成影响。
     
    三、 HEMP 通过防护工程防护体的耦合分析
          如图2 所示,HEMP对防护工程的作用主要包括直接穿透、前门耦合、后门耦合等途径,与内部系统各种设备相互作用,从而损毁设备的电子元器件或干扰设备的正常工作[22]

     
    图 2 HEMP 进入防护工程的耦合途径示意图
            路径 1:直接穿透。HEMP 能量直接穿透植被、岩土和钢筋混凝土墙壁,进入防护工程内部。自然防护层和钢筋混凝土对 HEMP 能量具有一定的衰减作用,但
    HEMP 能量非常大,因而透入工程的电磁能量仍具有较强的干扰和破坏作用。
           路径 2:前门耦合。HEMP 能量通过天线、电线电缆、金属管线的耦合,传导进入防护工程内部。在 HEMP 的作用下,各种金属管线 (金属水管、通风管、电力线、通信线路等) 上将产生很强的感应电流和感应电压,沿着金属管线传输,进入防护工程内部,作用于工程内部各种电子系统上,轻微时产生严重的电磁干扰, 严重时将烧毁电子系统。
           路径 3:后门耦合。HEMP 能量通过防护工程的门、通风井和其他孔洞进入防护工程内部。