强电磁脉冲的孔缝耦合特性及计算机设备的防护
耦合电磁脉冲分析
耦合电磁脉冲分析耦合电磁脉冲分析耦合电磁脉冲（CEMP）是一种威力巨大的电磁武器，其能够通过辐射或传导方式对电子设备和系统造成严重的破坏。
为了更好地理解CEMP的工作原理和可能的应对措施，我们可以按照以下步骤进行分析：步骤一：理解CEMP的原理CEMP是通过释放大量的电磁能量来干扰或破坏目标的电子设备。
它可以通过辐射电磁波的方式直接作用于目标，也可以通过传导电磁波的方式通过导线或传输介质传递到目标。
一旦目标受到CEMP的影响，电子设备内部的电路可能会被过电压或过电流破坏，从而导致设备无法正常工作。
步骤二：分析CEMP的潜在威胁CEMP可以对各种电子设备和系统造成破坏，包括通信设备、计算机系统、电力系统等。
通过分析潜在的CEMP威胁，我们可以评估其对关键基础设施和的影响。
例如，如果电力系统受到CEMP攻击，可能导致大规模停电，对社会经济产生严重影响。
步骤三：研究CEMP的发射源为了有效地应对CEMP威胁，我们需要了解其发射源的特点和技术。
CEMP可以由高能电磁脉冲器（HEMP）或核爆炸等方式产生。
通过研究发射源的特性，我们可以更好地设计和部署防御措施。
步骤四：评估目标设备的脆弱性不同的电子设备和系统对CEMP的抵抗能力不同。
一些设备可能已经采取了防御措施，如电磁防护屏蔽和过电压保护装置，从而降低了其受到CEMP影响的风险。
然而，其他设备可能仍然相对脆弱。
通过评估目标设备的脆弱性，我们可以确定哪些设备需要加强防御措施。
步骤五：开发防御策略基于对CEMP的分析，我们可以开发出一系列防御策略。
这些策略可以包括技术措施和管理措施。
技术措施可以包括使用电磁屏蔽材料、安装过电压保护装置等，以减轻CEMP对设备的影响。
管理措施可以包括建立紧急响应计划，提高设备的备用性等，以减少CEMP事件造成的影响。
步骤六：测试和演练为了验证防御策略的有效性，我们需要进行测试和演练。
这可以帮助我们发现潜在的问题并进行改进。
测试和演练还可以提高相关人员的应对能力和紧急响应能力，以减轻CEMP事件的影响。
电磁脉冲对金属机箱的孔缝耦合特性研究
面 中心 设 置 总 面 积 为 １ｃ 。 图 ２ ６ｍ如
所 示 的 五 种 开 孔 类 型 ， 在 箱 体 内 并 部 放 置 一 Ｐ Ｂ 电 路 。Ｐ Ｂ 平 行 Ｃ 板 Ｃ 板 于 缝 隙 面 ，Ｐ Ｂ 上 的 一 条 矩 形 金 Ｃ 板 属迹 线 位 于 板 中央 。
有独特 优势 ， 直接进行 时域计算 ， 可
经 过傅 里 叶变 换得 到 宽频 带信 息 ， 并 节 约 存 储 空 间和 计 算 时 间 。 文 本 采 用 Ｆ Ｔ 算 法 研 究 了 电 磁 脉 冲 对 Ｄ Ｄ 带 孔 缝 机 箱 的 耦 合 特 性 和 对 内 部 电 路 的 影 响 。
方 志 坚 ．沈 宣 江 ．郭 胜 祥
（ 安 电 子 科 技 大 学 ， 安 西 西
７ｌ０ ０７１ ）
Ｆ ｎ ｈ－ ａ ， ａ ｇＺ ｉｉｎ ｊ Ｓ ｅ ｕ ｎ ｉｎ ， ｏ Ｓ ｅ ｇｘａ ｇ ｈ ｎ Ｘ ａ ￣ ａ ｇ Ｇｕ ｈ ｎ － ｉ ｎ
（ ｄｉ Ｕｎｉ ｅｒ ｔ ． ’ ７１ ０７１ Ｃｈｉ ａ） Ｘｉ ａｎ ｖ ｙ Ｘｉ ｓｉ ａｎ ０ ． ｎ
维普资讯
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认 证 与 电 磁 兼 容 卷
Ｃ ｅｒ ｉ ｉ ｆＣａｔ ｏｎ ＆ ＥＭ Ｃ ｔ ｉ
Ｃｏｕｐｌｎｇ Ｃｈａ ａｃ ｅｒ ｓ ｉ ｉ ｒ ｔ ｉ ｔ ｃ ｏｆ ＥＭ Ｐｕｌ ｅ ｉ ｏ ｈｅ Ｍ ｅ ａ Ｂｏｘ ｓ ｎｔ ｔ ｔｌ Ｅｎｃ ｏｓ ｉｈ ｌ ｅ ｗ ｔ Ａｐｅ ｔ ｅ ｒ ｕｒ
摘
要 ： 文利 用时 域有 限 差分 方法 《 Ｄ ０ 研 究 了电磁 脉 冲对 带孔 缝 机 箱的 辋 台特 性 ． 本 Ｆ Ｔ ）
电磁脉冲的原理
电磁脉冲的原理电磁脉冲（ElectromagneticPulse，简称EMP）是一种强烈的电磁辐射波，它可以瞬间产生高电压、高电流、高频率的电磁场，对电子设备、通信系统、能源系统、交通系统等各种现代化设施造成极大的破坏。
EMP是一种非常危险的电磁现象，它不仅能够破坏现代化设施，还能对人体健康造成危害。
本文将从电磁脉冲的产生原理、特性、影响以及防护措施等方面进行详细介绍。
一、电磁脉冲的产生原理电磁脉冲的产生原理主要是由于电磁场的变化引起的。
当电流通过导体时，会产生一个磁场，当电流突然改变时，磁场也会随之改变，从而产生电磁脉冲。
此外，还有一种产生电磁脉冲的方法是通过放电来实现。
当高压电容器放电时，会产生一个强烈的电磁脉冲。
二、电磁脉冲的特性电磁脉冲具有以下几个特点：1、强度高：电磁脉冲的强度非常高，能够瞬间产生高电压、高电流、高频率的电磁场。
2、覆盖范围广：电磁脉冲的覆盖范围非常广，能够影响到很远的距离。
3、传播速度快：电磁脉冲的传播速度非常快，能够瞬间到达目标区域。
4、持续时间短：电磁脉冲的持续时间非常短，只有几纳秒至几微秒的时间。
5、频率高：电磁脉冲的频率非常高，一般在几百兆赫兹至几千兆赫兹之间。
三、电磁脉冲的影响电磁脉冲对现代化设施造成的影响非常大，主要表现在以下几个方面：1、电子设备受损：电磁脉冲能够瞬间产生高电压、高电流、高频率的电磁场，对电子设备造成严重的破坏。
2、通信系统中断：电磁脉冲能够干扰通信系统，导致通信中断。
3、能源系统瘫痪：电磁脉冲能够破坏能源系统，导致电力系统瘫痪。
4、交通系统瘫痪：电磁脉冲能够干扰交通系统，导致交通瘫痪。
5、对人体健康造成危害：电磁脉冲能够对人体健康造成危害，如头晕、恶心、眼睛不适等。
四、电磁脉冲的防护措施为了防止电磁脉冲对现代化设施造成严重的破坏，需要采取一些防护措施，主要包括以下几个方面：1、电磁屏蔽：通过电磁屏蔽来防止电磁脉冲的干扰，如在电子设备的外壳上加装电磁屏蔽材料。
强电磁环境下无人机的电磁防护技术
952020年第5期 安全与电磁兼容摘要分析了强电磁脉冲环境下无人机的电磁耦合路径和毁伤效应，从光电系统、天线端口以及机体设计三方面给出了无人机强电磁脉冲防护的思路，并形成了系统的电磁防护解决方案，为保障无人机在强电磁环境下的生存能力和作战能力提供了技术支撑及未来发展建议。
关键词强电磁环境；无人机；电磁耦合；电磁防护AbstractThe electromagnetic coupling path and damage effect of UAV in strong electromagnetic pulse environment are analyzed, and the ideas of UAV strong electromagnetic pulse protection are given from three aspects of photoelectric system, antenna port and airframe design, and a systematic electromagnetic protection solution is formed, which provides technical support and future development suggestions for ensuring the survivability and combat capability of UAV in strong electromagnetic environment.Keywordsstrong electromagnetic environment; UAV; electromagnetic coupling; electromagnetic protection引言美国先后于2015年、2017年发布报告强调要重塑电磁频谱领域的优势地位、决胜电磁战。
电子干扰、高功率微波攻击等作战手段将成为应对灰色地带挑衅的有效措施，电磁战正成为控制战争规模和进程的重要手段，是未来冲突的主要对抗形式。
核电磁脉冲的原理及防护
电磁屏蔽的原理是由金属屏蔽体通过对电磁波的反射和吸收来屏蔽辐射干扰源的远区 场，即同时屏蔽场源所产生的电场和磁场分量。由于随着频率的增高，波长变得与屏蔽体上 孔缝的尺寸相当，从而导致屏蔽体的孔缝泄漏成为电磁屏蔽最关键的控制要素。
屏蔽体的泄漏耦合结构与所需抑制的电磁波频率密切相关，三类屏蔽所涉及的频率范围 及控制要素如表 1 所示：
当核爆炸发生在地面或靠近地面时。源区与地面接触而呈现明显的不对称形状，因而形 成了较强的辐射电磁场，大约在 15 公里范围内都具有破坏作用，这个作用距离约等于核爆 炸时产生的其他作用的最大距离。当核爆炸在 30 公里以上空气稀薄的高空发生时，由于γ 射线衰减较慢，因而能透过的距离较长；以致核电磁脉冲的破坏作用可达数千公里。
工作干扰是指核电磁脉冲虽然没有使系统或器件受到破坏，但引进的附加信号使某些器 件的工作状态改变，导致电子设备的功能紊乱，发出错误信号，或消除和改变贮存器中的内 容。
三、核电磁脉冲的防护
核电磁脉冲对电子设备的破坏是电磁作用的结果，其与我们所熟悉的雷电电磁脉冲、无 线电干扰波、雷达波在本质上是相一致的。因此核电磁脉冲并不可怕，可以根据电磁原理采 取必要的措施进行防护。
图 1 两类基本源在空间所产生的叠加场
电屏蔽的实质是减小两个设备（或两个电路、组件、元件）间电场感应的影响。电屏蔽 的原理是在保证良好接地的条件下，将干扰源所产生的干扰终止于由良导体制成的屏蔽体。 因此，接地良好及选择良导体做为屏蔽体是电屏蔽能否起作用的两个关键因素。屏蔽的原理 是由屏蔽体对干扰磁场提供低磁阻的磁通路，从而对干扰磁场进行分流，因而选择钢、铁、 坡莫合金等高磁导率的材料和设计盒、壳等封闭壳体成为磁屏蔽的两个关键因素。
依据核电磁脉冲特点及军用设备使用条件，可分为设备电源、外置通讯天线馈线、信号 传输线三部分对核电磁脉冲进行防护。
雷电电磁脉冲的辐射耦合效应及其防护
雷电电磁脉冲（LEMP）是指伴随雷电放电发生的电流的瞬变和强电磁场辐射，属于雷电的二次效应，出现的频率非常高，是最常见的天然强电磁脉冲干扰源之一。
雷电电磁脉冲危害随着微电子技术的发展而日益突出，由于雷电电磁脉冲的危害区域远大于直击雷，它既可以由云地闪电产生，也可以由云内闪电和云际闪电产生，影响范围遍布对流层以下至地表以上区域，对空中飞行的火箭、飞机、导弹，地面架空输电线、各种电子装备和深埋地下的电缆及至油气输送管道，都有不同程度的危害。
在直击雷防护技术相对成熟的今天，雷电电磁脉冲所造成的损失仍呈逐年上升之势，特别是电力、通信和航空航天等部门，危害尤为严重。
因此，雷电电磁脉冲的防护是信息化时代防雷技术领域中的薄弱环节[1]。
在大部分雷电防护规范、标准中常用“雷电波侵入”代指直击雷或雷电电磁脉冲在导线或其它金属体上产生的瞬间大电压（或大电流），在导线上传导时又称为浪涌。
根据耦合方式不同划分，LEMP对电路的干扰途径包括传导耦合与辐射耦合两种模式。
传导耦合是指LEMP 通过导体、电容、电感、互感等金属导线或集总元件直接作用与敏感电路的能量传递方式。
辐射耦合是指电磁脉冲通过设备的各种等效天线，如通信线、电路板布线、机壳孔缝、发射与接收天线、电源线等，在电路中感应出电压或电流。
在实际工程中，它们往往是同时存在，互相联系的。
传统的防雷技术比较重视对直击雷和雷电浪涌等传导耦合效应的研究，对LEMP的辐射耦合重视不够，随着微电子技术的进步，这种危害日益严重，因此现代防雷工程必须兼顾LEMP的辐射耦合，才能收到预期效果[2]。
1LEMP对传输线的电场耦合图1传输线耦合模型图2LEMP对近地线缆耦合效应模拟试验示意图Cooray和Scuka[3]利用图中1所示的传输线耦合模型推导出有限导电大地上架空线缆的传输线方程，即d2U s dx2-γ2U s=dE ixdxd2I dx2-γ2I=-jωCE ix（1）式中为U s为传输线上的感应电压，I为相应的感应电流，ω为辐射波的角频率，E ix(x，h)为雷电电磁脉冲在距雷击点水平距离为x，距地面高度为h处产生的水平电场，γ为传输常数，即γ=jωC(R+jωL)姨。
雷电电磁脉冲的辐射耦合效应及其防护
雷电电磁脉冲（LEMP）是指伴随雷电放电发生的电流的瞬变和强电磁场辐射，属于雷电的二次效应，出现的频率非常高，是最常见的天然强电磁脉冲干扰源之一。
雷电电磁脉冲危害随着微电子技术的发展而日益突出，由于雷电电磁脉冲的危害区域远大于直击雷，它既可以由云地闪电产生，也可以由云内闪电和云际闪电产生，影响范围遍布对流层以下至地表以上区域，对空中飞行的火箭、飞机、导弹，地面架空输电线、各种电子装备和深埋地下的电缆及至油气输送管道，都有不同程度的危害。
在直击雷防护技术相对成熟的今天，雷电电磁脉冲所造成的损失仍呈逐年上升之势，特别是电力、通信和航空航天等部门，危害尤为严重。
因此，雷电电磁脉冲的防护是信息化时代防雷技术领域中的薄弱环节[1]。
在大部分雷电防护规范、标准中常用“雷电波侵入”代指直击雷或雷电电磁脉冲在导线或其它金属体上产生的瞬间大电压（或大电流），在导线上传导时又称为浪涌。
根据耦合方式不同划分，LEMP对电路的干扰途径包括传导耦合与辐射耦合两种模式。
传导耦合是指LEMP 通过导体、电容、电感、互感等金属导线或集总元件直接作用与敏感电路的能量传递方式。
辐射耦合是指电磁脉冲通过设备的各种等效天线，如通信线、电路板布线、机壳孔缝、发射与接收天线、电源线等，在电路中感应出电压或电流。
在实际工程中，它们往往是同时存在，互相联系的。
传统的防雷技术比较重视对直击雷和雷电浪涌等传导耦合效应的研究，对LEMP的辐射耦合重视不够，随着微电子技术的进步，这种危害日益严重，因此现代防雷工程必须兼顾LEMP的辐射耦合，才能收到预期效果[2]。
1LEMP对传输线的电场耦合图1传输线耦合模型图2LEMP对近地线缆耦合效应模拟试验示意图Cooray和Scuka[3]利用图中1所示的传输线耦合模型推导出有限导电大地上架空线缆的传输线方程，即d2U s dx2-γ2U s=dE ixdxd2I dx2-γ2I=-jωCE ix（1）式中为U s为传输线上的感应电压，I为相应的感应电流，ω为辐射波的角频率，E ix(x，h)为雷电电磁脉冲在距雷击点水平距离为x，距地面高度为h处产生的水平电场，γ为传输常数，即γ=jωC(R+jωL)姨。
电磁脉冲与窄缝腔体耦合共振特性分析
第15卷 第5期强激光与粒子束Vol.15,No.5 2003年5月HIGH POWER LASER AND PAR TICL E B EAMS May ,2003 文章编号:100124322(2003)0520481204电磁脉冲与窄缝腔体耦合共振特性分析Ξ陈修桥, 张建华, 胡以华(电子工程学院微波教研室,安徽合肥230037) 摘 要: 应用时域有限差分法模拟计算了电磁脉冲对窄缝和窄缝腔体的线性耦合过程。
通过定义能量耦合传输系数,分析耦合能量随窄缝宽度和厚度及时间的变化关系,得出在正弦波调制的高斯脉冲源激励下,窄缝和窄缝腔体的耦合共振特性。
关键词: 时域有限差分法;电磁脉冲;窄缝;耦合;共振效应 中图分类号:TN01 文献标识码:A 强电磁脉冲可以通过电子设备表面的孔缝等“后门”耦合进入系统内部,对电子系统产生严重的破坏作用。
电磁脉冲对孔缝腔体耦合效应的研究,对评估高功率微波(HPM )[1]的破坏效能,探索对HPM 的防护措施[2]等有重要的指导意义。
文献[3]和[4]从Maxwell 方程组和电子流体方程组出发,研究了高功率微波脉冲与腔体非线性耦合的过程。
文献[5]研究了快上升前沿电磁脉冲(FREMP )对目标腔体的孔腔共振效应。
研究表明:具有快前沿的电磁脉冲更容易耦合进入目标腔体内,且耦合进入腔体的主脉冲在腔体内衰减得很快,基本上只存在于孔缝周围。
Russell P.Jedlicka 等[6]用有限元法(FEM )结合矩量法(MOM )分析了电磁波通过扭曲窄缝对复杂腔体的耦合问题。
本文用时域有限差分法[7](FD TD )模拟计算了电磁脉冲对窄缝腔体的耦合透入过程。
对于如图1所示的窄缝和窄缝腔体两种物理模型,用正弦波调制的高斯脉冲源激励,通过分析其耦合传输系数变化曲线,总结出耦合共振特性规律。
1 物理模型 物理模型如图1所示。
图1(a )表示无限大导电屏上的窄缝,在y 轴方向缝宽为w ,在x 轴方向导体屏厚度为d ,在z 轴方向窄缝无限长。
浅谈电磁脉冲对通信设备的影响及防护
瞿建新 魏建辉 许 玉昆 ／吉林省长春市 中国人 民解放 军装甲兵技 术学院
［ 摘 要 ］ 随着 大规模集 成电路和智 能化在通信设备 中的广泛应用 ，电磁脉冲效 应对 电子设备特别是 通信设备构 成 了 重的威胁 。 严 本文针对电磁脉 冲对通信设备 的影响 ，提 出了提高通信设备 对电磁脉 冲防护能力 的措施。 ［ 关键 字 ］ 电磁 脉 冲 通 信 设 备 防护
一 、
ｃ ２ １ ｅ ２ 电磁脉冲可直接使通信设备的微波 电子设备失效或 ｍ —Ｗ／ 的 ｍ
者烧毁 。能量 密度为 １Ｗ／ｒ — ０Ｗ／ｍ２的强 电磁脉 冲辐射形 成 ０ ｅ ２ １０ ｃ ａ 的瞬变 电磁场 ，会 在装备金属 壳体产 生瞬态 电磁 场 ，并感应进 入 壳体 内部电路 ，产生感应 电压 ，使通信设备 出现功能紊 乱 、 误码 、 逻辑混乱 ，甚至永久失效的结 果。
１ 电磁 脉冲能量传输途径 ． ２ 电磁脉冲对通信设 备的影 响主要通过 以下几种方式 ： １ 天线耦合 。 ） 通信设备 的天线是接收 电磁波能量的主要装置 ， 电磁波耦 合到天线 就会产生感 应 电流 或电压。而 电磁 脉 冲在 天线 上产生 的感应 电流或电压是 非常大 的，这个 电流或 电压一旦进 入 通信设备内部就会 影响系统 的正常运转 ，甚至使其瘫痪 。 ２）孔洞或缝隙耦合。 当孔洞或缝隙 的尺寸大 于电磁 波的半 波 长时 ，这 时即使对 电磁 波采取 了某些 防护措 施如在 系统外加装 屏 蔽体 ，电磁 波仍 然 可以顺 着孔洞 或缝隙进入 屏蔽壳体 内造成 系统 部件的损坏 。 ３ ）电缆耦 合。电磁波很容易沿着暴露于屏蔽体外 的电缆进 入 系统从 而破坏整个 系统 。 ４）回路耦 合。电磁波发生电磁场耦合后 ，其所产生 的强 电流 注人 大地后 又会通过 回路 回流 ，从而影响和破坏通信设 备。 １３电磁脉 冲对通信设备的影响 电磁脉 冲产 生后 ，进入 系统的脉 冲能量会 因为所 处脉 冲电场 的强度 、 冲持续时间 ， 脉 以及 系统所采用 的防护措施的不同而不同 ， 对各类 元件 的损坏效果也有差异 。 通信设备 的存储 电路 、 逻辑电路 、 放大 电路 等都可能 因为瞬 间过压而烧 毁 ，以至于无 法正 常工 作。 能量密度 为 ０ １ Ｗ／ ２～ Ｗ／ ２的电磁脉 冲可以对 相应波 段 ． ｅ ０ ｍ １ ｅ ａ ｒ 的通信设备产 生强 干扰 ， 使设备不能正常工作 。 能量密度为 ０ １ ． Ｗ／ ０
计算机联锁设备的电磁兼容防护方法
陵材料件 间使
电屏蔽胶 带粘 盛电搭接 ，实
帽互 的 连 续 性 陵。 （ ６）对 机 箱
的接地设 备影 响小 。接地 平面既可 以用设备 的底板 ，也 可 以设 计成贯通 的接地铜 排 ，这种 做法保证 接地引线 的
浮地 和隔热 导流设计 。为 了克服共模 信号干扰 ，将 长度最 短 ，又能避免形成 接地环路 。使用单 点接地 ，会
计 算机 联锁 设备 的
电磁 兼容防护方法
卢 智 ：西安铁路 信 号 有限责 任 公 司 ，高级工程 师 ，陕西 西安 ，７ ０ ４ １０８
摘
要 ：分析 电磁 干扰 对 计算 机联 锁 设备
的影 响 ，论 述 主要 干扰 源和干 扰 的 传递途
径 ，介 绍在 计 算机联 锁 设备 中抑 制 电磁干
扰 的一 系列 实 用方 法及措 施 。
关 键 词 ：计算 机联 锁 设备 ； 电磁 兼容 ；防
护 方 法
１ 电磁 干扰源 和对 联锁 设 备干 扰途 径
在 车站机械 室 ，电磁干扰 的来 源有 ：电网供 电设 备 和 电网电压通过 电源变 压器所产 生的 电压 杂波 （ 高压 脉 冲 、谐 波 ）窜扰 及 电压 瞬间跌落 或暂降 ；电气 化 区段机
，
现 场使 用 时 ，屏蔽 层 应单 端 ，尤其 要将
的两 端 要各 套 一 只 闭合 的铁 氧体 吸 收磁 环 （ 图 进 入 滤 波 器 前 的 线 缆 （ 线 ）与 后 级 防护 处 理 过 的 净 线 见 脏
与柜体绝缘 隔离 ，所有机箱 连接成 等 电位体 。为 防 增 加接地线 的长度 ，如果接地线 长度接 近或等于干 扰信
箱散热互相 影 响 ，充分利用 热风导 流 ，对机 箱结构 号 波长的Ｉ Ｈ ／ ￣，其幅射 能力 将大大增 加 ，接地线将 成为 ４ １然进 出风道的隔热导流设计 。 ９
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Ａｒｉ ｌ Ｉ １ ０ －０１ （ ０ ０ Ｏ ０ ８１ ４ ｔｃｅ ０ ３ Ｄ： ０７ Ｌ １ ） ７— ０ 一Ｏ ＞
１ 引 言
随着微电子技术 的迅 速发展 ， 计算机 系统 正朝 着高频率 、 高速 率 、 高集 成度 、 高安装密度 、 低功耗 、 小型化 的方 向发展 。 性能提升 的同时也带来了新的问题 ，随着超大规模 固体集成
刘小院， 援（ 贾建 西安 电 子科 技 大 学机 电 ｌ程 学 院， ｒ 陕西 西安 ７ ０ ７ ） １０ １
Ｌ ｕ Ｘｉ ｏ ｙ ａ ，ｉ Ｉ ｎ ｙ ａ （ｃ ０ ｌ ｆ ｅ ｔ ～ ｃ ａ ｉａ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ， ｉ ｉ ｎ ｖ ｒ ｔ ｉ ａ ｕ ｎ Ｊａ Ｊ ａ — ｕ ｎ Ｓ ｈ ０ ｏ ｃｒ Ｍｅ ｈ ｎｃｌ ｇｎ ｅ ｉｇＸ ｄａ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｅｌ ｏ ｎ ｅｉ
＾ｂ １ ｃ Ｔ ｅｃ ｕ ｊ９ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｆｈ ｒｏ ｌ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｕ ｅｉ ｏ ｌｔ Ｗ Ｓｄｓ ｕ ｓ ｄ ． ｒ 七 ｈ 。 ｐ“ ｈ ｒｃｅｉ ｉ ｏ ｔｅｓ ｏ ｇｅ ｃｒ 。 １ ｓｃ ｔ ｅ ｏ ｇ ｅｉ ｐ ｌ ｔ ＳＯＳ ａ ｉｃ ｓ ｅ ｃ ｓ ｎ
扰、 翻转 、 乱 、 时 损 伤 、 级 、 毁 。 扰 瞬 降 烧
本 文通 过综 述 强 电磁 脉 冲对 计 算 机 设 备 的 影 响 及 其 孔 缝
耦合特性 ， 提供在强电磁脉冲环境 下 汁算机系统的防护措施 ， 并 提出模块化封装 的综合性防护途径 。
（） １ 从作用 机制分类 ， 强电磁脉 冲效 应主要有 ： 热效应 、 射 频干扰和 ” 浪涌 ” 效应 、 强电场效应和磁效应。 （） ２ 从作用持续时间来分类 ， 强电磁脉 冲效应可 以分为 ： 瞬
时 效应 、 时 效应 、 久 效应 。 暂 永
２强电磁脉 冲的特点及 其对计算机系统 的影响
２１强 电磁 脉冲 的特点 ．
强 电磁脉冲是 一种瞬变 电磁现象 ， 具有如 下特点刚：
（） 量 强 度大 。核 爆 炸 产 生 的 瞬 发 射 线 的能 量 约 占爆 １ 能
（） ３ 从效应的破坏程度分类 ， 电磁脉 冲效应可 以分为 ： 强 干
ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｅ ｍ ｏ ｕｌｒｐ ｃｋ ｅ ｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｅ ｎ ｄ ａ ａ ａｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｈ
Ｉ
瑚ｑ． ｓｒ ｎ ｅｅ ｔｏ ｇｎ ｉ ｌｅ；ｏ ｐｌ ｄ ｔｏ ｇ ｌｃ ｒ ｍａ ｅｔ ｐｕｓ ｃ ｕ ｉ ｃ ｎｇ
Ｊ ｒ ｌ ｃ ａ ａ ｐａ ｋ ｇｅ
２ ． ２强电磁脉冲效应及其对计算机系统的影响
强 电磁脉冲效应 主要研究强 电磁脉冲与物体和系统相互
作用 的过 程 、 理 和 效 果 ， 按 如 下 标 准进 行 分 类 ［ ： 机 可 ４ ５ １
体 内电子设备的正常工作 ， 因此 ， 入研 究在强 电磁脉 冲环境 深 下计算机设备孔缝耦合特性及其防护途径尤为重 要。
Ｓ ａ ｘ 。ｎ７ ０ ７ １ ｈ ｎ ｉ ａ １ ０ １ Ｘｉ
摘 要 ： 文对 强电磁 脉 冲的 缝 耦 合特性 进行 了硬 究 ， 出 了计算 机系统 对 强 电磁 脉 冲的 防护技 术 本 Ｌ 给
和措施 ， 出 了模块 化封装 的综合 防护途径 。 提
关 键 翊 ： 电磁脉 冲 ；Ｌ 耦合 ； 块化封装 强 孑缝 模 巾 圈分 类 号 ：Ｐ０ Ｔ ３９ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ３０ ０（ １）７－０１０ １０ — １７２ ００ －（ － ４ ０ ０ －
Ｔｈ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔｃｈ ｏｏ ｄ ｍｅａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｏ ｈ ｏ ｅ ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｅ ｎ ｌｇｙ ａｎ ｏ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｆｔ ｅ ｃ ｍｐｕｅｒｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｎ ａ ｉｔｇｒ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔ ｑｕｐ ｎｔｗｅ ｏ ｉｔｏ ｕ ｅｄ ａ ｄ ｎ ｎｅ ａ ｉ ｒ ｔ ￣ ｉ ｏ ｏ
而 且很 快 七 至峰 值 。 升
ｆ频谱范周宽。 ３ ） 从频谱看 ， 高空核爆炸 电磁脉 冲频谱覆盖
了从 超 长 波 直 至 微 波低 端 的整 个 频 段 ， 而 对 无 线 电通 信 、 从 导 航 和广 播 等 系 统 的安 全 运 行 构 成 了严 重 威 胁 。
【） ４覆盖半径大 。 从覆盖的区域看 ， 地面爆炸式电磁脉 冲源
区的 覆 盖 半 径 为 （ ）ｉ， 高 空 爆 炸 时 ， 球 上 凡 能 看 到爆 ３～８ ｎ 而 ｋ 地 点 的 地 方 皆 能受 到 电磁 脉 冲 的覆 盖 。
致损坏的功率都 在慢慢 降低 ，这些都使得计算机 系统受到强
电 磁脉 冲影 响 的可 能 性 大 大 提 高 Ｉ 凶强 电磁 脉 冲 的 能 量 高 ， １ 。 极 易通 过 屏 蔽 腔 的孔 缝 耦 合 到 腔 体 内 ，从 而 影 响 和破 坏 屏 蔽
技 术 的 发 展 ，硅 片 上 容纳 的元 器 件 和 电路 的 数 量 一 直 在 迅 速 增 长 ，使 得 电 子 器件 正 常 丁作 的 电 流和 电压 电平 以 及 可 能 导 ＿ ＝
值场强 ， 电场 强 度 可 达 （０ ～１ｓ ／ 磁 感 应 强 度 可 达 １ｍ ， １ ０） ｍ， Ｖ ０ Ｔ
竺
强 电磁 脉 冲 的 孔 缝 耦 合 特 性 及 计 算 机 设 备 的 防 护
Ｃｏ ｐｌｎ ｕ ｉ ｇ Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｆＳ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏ ａ ｎ ｔｃ Ｐｕ ｓ ｎ ｏ ｅ ｔｏ ｆＣｏ ｐｕ ｅ ｕｉ ｍ ｅ ｔ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｏ ｔｏ ｇ Ｅｌ ｃ ｒ ｍ ｇ ｅ ｉ ｌ ｅ ａ ｄ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｏ ｍ ｔ ｒＥｑ ｐ ｎ