关于复杂电磁环境构建技术的初步探讨（孟凡宝）.pdf

简介：
本文为作者孟凡宝对复杂电磁环境构建技术进行初步探讨的研究成果。文章分析了当前该领域面临的挑战与机遇，并提出了一些创新性见解和技术方案，旨在推动相关领域的进一步研究与发展。 ### 复杂电磁环境构建技术的相关知识点 #### 1. 引言 随着科技的进步，军用电磁辐射源的数量和功率不断增加，频谱也越来越宽广，导致高技术战场的电磁环境日益复杂化。尤其是近年来出现的高功率微波武器对武器装备在现代战场上的生存能力和作战能力提出了更大的挑战。因此，评估复杂电磁环境下电子设备的影响及研发相应的防护措施成为了各国国防科研的重点课题。构建逼真的电磁环境对于研究其效应及其防护技术至关重要，并且是该领域核心的研究内容。 #### 2. 国内外研究现状 国外对电磁环境及其影响的研究起步较早，在上世纪60年代，美国军方就开始关注射频干扰（RFI），并逐步扩展到更广泛的电磁环境效应(E3)。美军制定了包括电磁兼容性、电磁干扰和电磁脆弱性等多个方面的顶层标准体系MIL-STD-464，并建立了多个复杂电磁环境试验场用于武器装备的生存能力和防护效果评估。 中国从90年代开始关注复杂电磁环境的研究，目前在电磁兼容实验室建设方面取得了一定成就。然而，在强电磁环境以及综合电磁环境效应与防护技术研究领域，我国仍然存在较大差距。 #### 3. 复杂电磁环境的构建 复杂电磁环境的构建需要考虑四个关键要素：信号密度、强度、分布和样式。 - **信号密度**指的是在特定区域内单位时间内电子设备可能接收到的电磁信号数量； - **信号强度**表示无线电信号到达接收点时的能量水平； - **信号样式**涉及调制方式及参数范围等特性； - 而且，从时间、频率、空间和能量四个维度来描述**信号分布情况**。 根据环境特征的不同，复杂电磁环境可以分为四类： 1. 接收机噪声与自然杂波：这类环境中主要包含的是武器装备技术体制相关的背景噪音。 2. 自扰及互扰环境：这是由于系统内部或不同系统之间产生的干扰所造成的电磁信号混乱状态。 3. 背景电磁环境：指非故意制造的、存在于周围区域中的自然电磁信号，如天气现象等。 4. 威胁性电磁环境：由外部来源刻意生成以扰乱武器装备为目的的人为复杂电磁场。 按照辐射强度分类的话，则可以分为以下三类： - 电磁兼容环境下，电平一般不超过200V/m, 主要表现为干扰； - 高强度辐射环境通常来自高功率微波发射机，其能量介于上述两种之间； - 强电磁脉冲环境则具有极高的瞬时峰值功率。 #### 4. 构建方法 中国工程物理研究院（中物院）在室内复杂电磁环境的构建方面取得了一定的研究进展。通过模拟强电磁环境下电子设备的表现，可以有效提升其应对复杂电磁条件的能力。 这项研究涵盖了基础理论、仿真技术、实验室建设以及信号分析等多个领域，并对提高装备在复杂环境中作战效能和生存能力具有重要意义，同时对于推动国防现代化及军事装备的升级换代也至关重要。