第1 章 緒論 ................................................................................................................................ 1
1.1 引言 .................................................................................................................................. 1
1.2 新型艦船系統(tǒng)的內(nèi)涵和發(fā)展 ........................................................................................... 2
1.2.1 世界先進(jìn)艦船的最新發(fā)展 .................................................................................. 2
1.2.2 新型艦船系統(tǒng)概念及發(fā)展趨勢(shì) .......................................................................... 7
1.3 艦船高新電磁技術(shù)的發(fā)展 ............................................................................................. 12
1.3.1 綜合電力技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) .................................................................... 13
1.3.2 電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) .................................................................... 17
1.4 新型艦船系統(tǒng)電磁兼容發(fā)展需求 ................................................................................. 21
第2 章 傳導(dǎo)電磁干擾分析 ................................................................................................. 24
2.1 傳導(dǎo)電磁干擾的基本模型及傳播耦合模式 ................................................................. 24
2.1.1 電磁干擾三要素 ................................................................................................ 24
2.1.2 傳導(dǎo)電磁干擾源的基本模型 ............................................................................ 25
2.1.3 傳導(dǎo)電磁干擾的耦合模式及轉(zhuǎn)化 .................................................................... 27
2.2 艦船發(fā)供電系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾分析 ............................................................................. 30
2.2.1 發(fā)電機(jī)本體諧波干擾計(jì)算 ................................................................................ 30
2.2.2 發(fā)電機(jī)AVR 系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾計(jì)算 ............................................................... 35
2.2.3 供電電纜電磁干擾傳播通道模型 .................................................................... 47
2.3 艦船大功率電能變換裝置傳導(dǎo)電磁干擾分析 ............................................................. 66
2.3.1 電能變換接口變壓器的高頻模型研究 ............................................................ 67
2.3.2 大容量功率變流器多層復(fù)合母排電磁特性研究 ............................................ 72
第3 章 輻射電磁干擾分析 ................................................................................................... 90
3.1 輻射電磁場(chǎng)的基本知識(shí) ................................................................................................. 90
3.1.1 電流和電荷產(chǎn)生的場(chǎng) ........................................................................................ 90
3.1.2 線性天線產(chǎn)生的場(chǎng) ............................................................................................ 92
3.1.3 電偶極子和磁偶極子產(chǎn)生的場(chǎng) ........................................................................ 94
3.1.4 輻射電磁場(chǎng) ........................................................................................................ 98
3.2 艦船供電系統(tǒng)輻射電磁干擾分析 ............................................................................... 100
3.2.1 傳輸電纜輻射電磁干擾分析 .......................................................................... 100
3.2.2 大容量系統(tǒng)多相電纜輻射磁場(chǎng)分析 .............................................................. 121
3.3 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾 ...................................................................................... 151
3.3.1 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾源 ...................................................................... 151
3.3.2 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾傳播途徑 .......................................................... 152
3.3.3 艦船通信系統(tǒng)輻射電磁干擾作用機(jī)理 .......................................................... 153
第4 章 艦船殼體地電流干擾分析 .......................................................................... 155
4.1 艦船接地系統(tǒng) .............................................................................................................. 155
4.1.1 設(shè)備的信號(hào)地與安全地 .................................................................................. 155
4.1.2 設(shè)備和系統(tǒng)的接地方式 .................................................................................. 156
4.1.3 地電流干擾及抑制措施 .................................................................................. 157
4.2 艦船殼體地回路耦合阻抗模型 .................................................................................. 158
4.2.1 共模回路耦合阻抗模型 .................................................................................. 158
4.2.2 孤立鋼板內(nèi)部的電流分布 .............................................................................. 160
4.2.3 孤立鋼板地回路阻抗 ...................................................................................... 166
4.3 鋼板地回路阻抗測(cè)量方法 .......................................................................................... 170
4.3.1 測(cè)量線路互感的補(bǔ)償修正方法 ...................................................................... 171
4.3.2 測(cè)量電纜的補(bǔ)償修正方法 .............................................................................. 172
4.3.3 鋼板地回路阻抗的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 .......................................................................... 173
4.3.4 艦船殼體地回路阻抗特性 .............................................................................. 175
4.4 鄰近效應(yīng)對(duì)地回路阻抗的影響 .................................................................................. 175
4.4.1 鄰近效應(yīng)的共地耦合模型 .............................................................................. 176
4.4.2 鄰近效應(yīng)的近似分析 ...................................................................................... 178
4.4.3 鄰近效應(yīng)對(duì)鋼板耦合阻抗的影響 .................................................................. 183
4.5 共模傳導(dǎo)電磁干擾分析實(shí)例 ...................................................................................... 187
第5 章 傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量 ..................................................................................... 190
5.1 電磁兼容測(cè)量基礎(chǔ) ...................................................................................................... 190
5.1.1 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 ...................................................................................... 190
5.1.2 電磁兼容測(cè)量分類 .......................................................................................... 192
5.2 傳導(dǎo)電磁干擾發(fā)射測(cè)量 .............................................................................................. 193
5.2.1 傳導(dǎo)電磁干擾 .................................................................................................. 193
5.2.2 測(cè)量原理與測(cè)量設(shè)備 ...................................................................................... 195
5.2.3 測(cè)量方法與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) ...................................................................................... 201
5.3 傳導(dǎo)敏感度測(cè)量 .......................................................................................................... 207
5.3.1 敏感度測(cè)量與電磁發(fā)射測(cè)量 .......................................................................... 207
5.3.2 常見(jiàn)傳導(dǎo)敏感度測(cè)量項(xiàng)目 .............................................................................. 207
5.3.3 提高設(shè)備傳導(dǎo)抗擾度的方法 .......................................................................... 218
5.4 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量 ............................................................................... 221
5.4.1 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾及其危害 .......................................................... 221
5.4.2 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量現(xiàn)狀 .......................................................... 222
5.4.3 大功率設(shè)備的傳導(dǎo)電磁干擾測(cè)量方法 .......................................................... 222
第6 章 輻射電磁干擾測(cè)量 ............................................................................................... 233
6.1 輻射電磁干擾的測(cè)量基礎(chǔ) ........................................................................................... 233
6.1.1 天線測(cè)量的近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng) .................................................................................. 233
6.1.2 艦船系統(tǒng)輻射電磁干擾控制 .......................................................................... 234
6.1.3 電磁屏蔽基礎(chǔ) .................................................................................................. 235
6.2 輻射電磁干擾測(cè)量的場(chǎng)地、設(shè)備、項(xiàng)目及方法 ....................................................... 238
6.2.1 輻射電磁干擾測(cè)試場(chǎng)地 .................................................................................. 238
6.2.2 輻射電磁干擾測(cè)量設(shè)備 .................................................................................. 240
6.2.3 輻射電磁干擾測(cè)量項(xiàng)目 .................................................................................. 243
6.2.4 輻射電磁干擾測(cè)量方法 .................................................................................. 246
6.3 非周期瞬態(tài)輻射電磁干擾的測(cè)量及分析方法 ........................................................... 249
6.3.1 0-SPAN 測(cè)試方法 ............................................................................................ 250
6.3.2 時(shí)頻分析基礎(chǔ) .................................................................................................. 252
6.3.3 時(shí)頻分析方法 .................................................................................................. 253
6.3.4 測(cè)試實(shí)例 .......................................................................................................... 260
第7 章 艦船殼體地電流干擾測(cè)量 ............................................................................. 262
7.1 地電流測(cè)量原理 ........................................................................................................... 262
7.2 地電流測(cè)量探頭 ........................................................................................................... 264
7.2.1 磁場(chǎng)測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介 .......................................................................................... 264
7.2.2 表面磁場(chǎng)測(cè)量探頭 .......................................................................................... 265
7.2.3 探頭噪聲 .......................................................................................................... 272
7.3 地電流分布測(cè)量 ........................................................................................................... 277
7.3.1 地電流的面密度測(cè)量 ...................................................................................... 277
7.3.2 鄰近效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試 ...................................................................................... 278
7.3.3 地電流的方向測(cè)量 .......................................................................................... 279
7.3.4 地電流干擾測(cè)試 .............................................................................................. 282
第8 章 傳導(dǎo)電磁干擾抑制 ...................................................................................... 283
8.1 艦船綜合電力系統(tǒng)回路互感耦合干擾抑制 ............................................................... 283
8.1.1 互感耦合的概念 .............................................................................................. 283
8.1.2 兩個(gè)回路的互感耦合 ...................................................................................... 285
8.1.3 回路耦合干擾的抑制原理 .............................................................................. 288
8.1.4 回路耦合干擾的抑制方法 .............................................................................. 291
8.2 大功率電力電子裝置的傳導(dǎo)電磁干擾抑制 .............................................................. 295
8.2.1 級(jí)聯(lián)多電平H 橋逆變器共模干擾抑制方法 ................................................. 296
8.2.2 大功率電力電子裝置多端口均衡電磁干擾抑制方法 .................................. 299
8.2.3 等效負(fù)電容共模干擾抑制方法 ...................................................................... 303
8.3 用于PWM 諧波抑制的變頻濾波電感 ....................................................................... 307
8.3.1 基于磁通補(bǔ)償?shù)念l變電感設(shè)計(jì) ...................................................................... 308
8.3.2 基于磁通補(bǔ)償?shù)念l變電感特性分析 .............................................................. 311
8.3.3 基于磁通補(bǔ)償?shù)念l變電感實(shí)驗(yàn)測(cè)試 .............................................................. 319
第9 章 輻射電磁干擾防護(hù)技術(shù) ..................................................................................... 329
9.1 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù) .............................................................................................. 329
9.1.1 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù)的原理 ...................................................................... 329
9.1.2 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù)的數(shù)學(xué)模型 .............................................................. 330
9.1.3 輻射電磁干擾對(duì)消關(guān)鍵技術(shù) .......................................................................... 346
9.2 數(shù)字化對(duì)消技術(shù) .......................................................................................................... 361
9.2.1 數(shù)�；旌陷椛潆姶鸥蓴_對(duì)消技術(shù) .................................................................. 362
9.2.2 全數(shù)字輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù) ...................................................................... 368
9.3 輻射電磁干擾對(duì)消技術(shù)在艦船通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 .................................................. 376
9.3.1 在短波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 .............................................................................. 376
9.3.2 在艦載超短波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 .................................................................. 378
9.3.3 在微波通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 .............................................................................. 381
第10 章 工程實(shí)例及新技術(shù)發(fā)展 ................................................................................ 383
10.1 綜合電力系統(tǒng)電磁干擾控制 .................................................................................... 383
10.1.1 艦船大功率電能變換系統(tǒng)的電磁兼容要求 .............................................. 384
10.1.2 艦船大功率電能變換系統(tǒng)的干擾源 .......................................................... 385
10.1.3 艦船大功率電能變換系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì) .............................................. 387
10.2 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的電磁敏感度設(shè)計(jì) ............................................................................ 392
10.2.1 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的電磁兼容要求 .................................................................. 392
10.2.2 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的干擾源和敏感器件 .......................................................... 393
10.2.3 瞬態(tài)脈沖系統(tǒng)的電磁干擾診斷與防護(hù)設(shè)計(jì) .............................................. 394
10.3 電磁兼容測(cè)量新技術(shù) ................................................................................................ 400
10.3.1 瞬態(tài)脈沖干擾頻譜的測(cè)量技術(shù) .................................................................. 400
10.3.2 虛擬暗室技術(shù) .............................................................................................. 402
10.3.3 寬帶時(shí)域電磁干擾測(cè)量技術(shù) ...................................................................... 403
參考文獻(xiàn)........................................................................................................................... 412
縮略術(shù)語(yǔ)表....................................................................................................................... 419