核电磁脉冲模拟器的分析和设计

胡 标，李家胤，张 冰，汪海洋，李天明

(电子科技大学物理电子学院国家863计划强辐射实验室，成都610054)

引言

核电磁脉冲对电子系统具有很强的干扰和破坏作用，能使未加防护的导弹或卫星上的电子设备和地面指挥控制系统等受到严重的干扰，破坏其电子计算机的程序，甚至使其丧失正常的工作能力。所以研究核电磁脉冲对电子系统的干扰、破坏机理，并在此基础上研究有效地防护方法显的尤为重要。本文核电磁脉冲模拟器是用来验证被测系统是否满足GJB151A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》中规定的RS105试验的最有效的途径，因此需要对核电磁脉冲及其电磁效应进行详细的分析研究[1，2]。

RS105试验用模拟核电磁脉冲技术要求：脉冲上升前沿陡,一般10 ns；脉冲后沿比较长,大于75 ns；峰值场强高,应达到50 kV/m；包括一个甚低频分量；电场均匀,相对于实验对象应是一个平面波[3]。本实验利用峰化电容谐振充电，冷阴极撬棒管导通放电，来实现脉冲前沿为10 ns、脉宽为200 ns的核电磁脉冲源。

1 核电磁脉冲的理论分析

1.1 核电磁脉冲产生的原理

图1 有峰化电路的高压脉冲源等效电路

核电磁脉冲源主要由高压直流脉冲变压器、初级电容器、峰化电容、预开关和主开关组成，其等效电路如图1所示。其中Cm，Rm和Lm分别为初级充电的电容、串联电阻和串联电感，Rd，Rc和Rl分别为接地电阻、阻尼电阻和负载电阻，Cp为峰化电容，Lr为峰化电容器、主开关和引线电感之和，K1为峰化电容的充电开关，K为主开关。……