[发明专利]限压型亚纳秒电磁脉冲防护器件防护性能评价方法

说明书

本发明提供了一种限压型亚纳秒电磁脉冲防护器件防护性能评价方法，具体包括以下内容：内容(1)测试手段相同，采用附图所示的方波电磁脉冲TLP测试系统；内容(2)测试条件统一，调整方波电磁脉冲发生器1输出波形的脉冲宽度为100ns；内容(3)评价指标为限幅电压，过冲峰值电压、峰值电流、限幅响应时间；内容(4)评价标准相同，以受保护电路的正常工作电压做为被评价防护器件的限幅电压，将该限幅电压对应的方波脉冲注入电压值、该注入电压下对应的限幅响应时间/过冲峰值电压值/峰值电流值等作为评价器件防护性能的阈值(标准)，该注入电压值越高、过冲峰值电压值/峰值电流值越小、限幅响应时间越短说明该器件防护性能越好。

技术领域

本发明涉及电磁脉冲防护器件防护性能评价方法技术领域，具体说，涉及限压型亚纳秒电磁脉冲防护器件防护性能评价方法技术领域。

背景技术

相对于雷电电磁脉冲，静电放电电磁脉冲、超宽带等亚纳秒快沿电磁脉冲具有更丰富的高频成分，更易通过天线或机箱上的孔/缝、电源线、设备间的连接电缆和USB等接口进入电子设备的内部，从而使电子系统失去效能，甚至出现更为有害的误操作或错误信息，严重制约着信息化武器装备战术性能的发挥和战场生存能力。通过对电源线路、通信线路或电子产品内部等电磁脉冲入侵路径加装电磁脉冲防护器件，能够有效阻止或减轻电磁脉冲对电源系统、通讯等网络系统及电子产品的冲击，提高武器装备抗电磁脉冲打击的生存能力。

过冲峰值电压、峰值电流、限幅电压和限幅响应时间等参数是反映电磁脉冲防护器件抗电磁脉冲干扰能力的重要指标。2011.07《Cross Strait Quad-Regional Radio Science andWireless Technology Conference》发表的“Research on the Suppressing Behaviour of EMP ProtectionDevice”、2012.09《高电压技术》发表的“TVS器件在快沿电磁脉冲作用下的响应”等文献给出了与人们一般认识不同的结果：电磁脉冲防护器件的限幅电压、过冲峰值电流不是固定不变，而是随注入脉冲电压的变化呈现不同的值。这一研究结果表明，统一亚纳秒级电磁脉冲防护器件防护性能的评价方法是评价电磁脉冲防护器件防护性能面临的一个重要问题。然而，目前国内外还没有关于亚纳秒级电磁脉冲防护器件防护性能评价的方法及其及其相关标准，可供参考的方法也仅有GJB 911-90电磁脉冲防护器件测试方法。该方法适用于核电磁脉冲防护器件的测试，虽然核电磁脉冲的上升时间很短，但也只是纳秒级。

亚纳秒电磁脉冲防护器件防护性能评估方法是我国电磁兼容与防护技术研究领域急需解决的关键科学问题之一，突出表现在以下三个方面：第一，亚纳秒电磁脉冲具有陡峭上升沿，频谱覆盖DC～GHz甚至更宽范围，峰值场强可达MV/m量级，因此，对亚纳秒电磁脉冲防护性能测试装置的带宽、动态范围等指标要求苛刻，同时要求其能够隔离瞬态脉冲对测试系统的辐射影响；第二，电磁脉冲保护器件是非线性元件，在防护性能测试中要保证传输线阻抗匹配；第三，电磁脉冲防护器件的限幅电压、过冲峰值电流等参数随注入脉冲电压的变化呈现不同的值，评价防护性能时这些参数如何表征才能准确、客观且具有可操作性。

综上所述，针对武器装备电磁防护需求，研发快沿电磁脉冲防护性能测试装置，提出可靠的测试手段与评估方法，对于提高武器装备的战场生存能力、充分发挥武器装备的作战效能具有重要意义和广阔的军事应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限压型亚纳秒快沿电磁脉冲防护器件防护性能评价方法，解决现有技术中亚纳秒快沿电磁脉冲产生的辐射场对测试系统的影响及传输线阻抗不匹配引起的高频反射、电磁脉冲防护器件的限幅电压/过冲峰值电流等参数随注入脉冲电压的变化呈现不同的值等问题。