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《强电磁脉冲的有效带宽、测量带宽及来自上升时间的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、!第"#卷!第"期强激光与粒子束$%&’"#，(%’"!!)**+年"月,-.,/0123456235(7/538-942:25;6<=>’，)**+!文章编号：!"**"?@A))（)**+）*"?**BB?*+强电磁脉冲的有效带宽、测量带宽!及来自上升时间的影响朱长青，!刘尚合，!魏!明（军械工程学院静电与电磁防护研究所，河北石家庄*+***A）!!摘!要：!从能量分布和测量有效性的观点出发，提出了强电磁脉冲的能量有效带宽和动态范围有效带宽的概念。针对-29C"***D@D@，;-4D687D@C@，-29C"***D@D)，-29C"A")D"等标准规
2、定的核电磁脉冲（(2;/）、雷电电磁脉冲（42;/）、静电放电电磁脉冲（2672;/）等强电磁脉冲，分别计算了它们的能量有效带宽和动态范围有效带宽。通过分析，得知在一定的范围内，上述强电磁脉冲上升时间的变化对两种有效带宽的影响并不明显，在此基础上，确定了它们的测量带宽。计算结果为(2;/，2672;/及42;/的C*E:有效带宽分别是A#"，#FC，")AA;,G与BCH,G；BBI能量有效带宽分别是@C，B+，"FA;,G与"+H,G；不失真测量所需的带宽分别是"+)，A*#，B"C;,G和B+H,G。!!关键词：!强电磁脉冲；!有效带宽；!上升时间；!测
3、量带宽!!中图分类号：!0@@"；!8;BA*!!!!文献标识码：!5!!用AE:带宽或上升时间的倒数（有时用半脉冲宽度的倒数）来表示核电磁脉冲（(2;/）、雷电电磁脉冲（42;/）、静电放电电磁脉冲（2672;/）等强电磁脉冲的频带宽度时，往往不能准确表达这些强电磁脉冲的性质。由于测量系统的研制和强电磁脉冲防护标准的制定等都要以带宽为依据，对强电磁脉冲带宽的研究至为关键。为此，我们将针对-29C"***D@D@，;-4D687D@C@，-29C"***D@D)，-29C"A")D"等标准规定的强电磁脉冲，提出一个能准确表达其特性的有效带宽概念，并详细讨论上
4、升时间对有效带宽的影响，在此基础上确定测量上述强电磁脉冲所需的带宽。!"电磁脉冲的有效带宽!’!"脉冲信号的带宽与能量!!用AE:带宽或上升时间的倒数（有时用半脉冲宽度的倒数）作为强电磁脉冲的频带宽度都不能准确表达#［"］%%!#强电磁脉冲的特性。以人体模型静电放电为例，静电电压为!时的放电电压脉冲"（#）$!J&’$!J，对))应的频谱幅值("（)"）($!*!!+"。由此计算出其AE:带宽,:1$"*)!!")@"-AH,（G’$AA*KL，&!")")")$)H"）。在此带宽范围内，信号所具有的能量.M#("（)"）(E"$’!，只占静电放电总能量’!
5、!&*@)的+*I。另一方面，由于该脉冲的上升时间为*，其频带宽度不能用无穷大表示。若用半脉冲宽度的倒数表示脉冲的带宽也只有)’);,G。此带宽范围内信号的能量也仅占总能量的BAI。因此，必须考虑带宽与能量的关系。!’#"强电磁脉冲信号的测量有效性!!测量系统必然存在噪声，其中有效值为/>$!@01&N>2,:1（单位$）的热噪声输入电压是不能克服的（0D)AM"OAFP"*Q"为测量系统的输入阻抗，,:1是测量系统的带宽），它限制了有效测量的最小输入值。另一方面，受电源电压等条件的限制，测量系统的最大输入值
6、也是受限的。因此，只有对一定动态范围内的输入信号，测量才是有效的。!’$"强脉冲信号的有效带宽!!考虑到能量与带宽的关系及测量的有效性，我们提出有效带宽的概念，它包括两方面的内容。!收稿日期：)**@?*@?*#；!!修订日期：)**@?*F?A*基金项目：国家自然科学基金资助课题（+**##*)@，+*)A#*@*）作者简介：朱长青（"BCA—），男，教授，从事静电与电磁脉冲的测试技术研究；2?S=N&：GTU>JN&V"CA’W%S。万方数据"((强激光与粒子束第">卷!!"#电磁脉冲的能量主要集中于该带宽范围内，可以设定一确定值，如$%&或$$&等，称
7、为电磁脉冲的能量有效带宽，如$%&能量有效带宽。!!’#在该频带范围内，脉冲频谱幅值的变化不超过一确定的范围，如’()*或+()*等，称为电磁脉冲的动态范围有效带宽，如’()*动态范围有效带宽，可简称’()*带宽。!"主要强电磁脉冲的有效带宽及来自上升时间的影响!!为了观察上升时间对脉冲频带宽度的影响，我们除计算,-.标准或美军标规定的脉冲波形的有效带宽之外，还同时计算当脉冲宽度和幅度保持不变，而上升时间减小后对应脉冲的有效带宽。!#$"%&’($)))*+*+和,%-*./0*+(+标准电磁脉冲的有效带宽及上升时间的影响&!"!!,-./"(((0+0+和
8、1,203450+/+标准规定，电磁脉冲的波形均可用
