适用于电磁脉冲炮弹的脉调制网络研究(3)
时间:2018-11-14 16:13 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.2 脉冲功率调制技术的国外发展现状 1.3 脉冲功率调制技术的国内发展现状 1.4 脉冲功率调制技术在弹药领域的应用 早在1961年，苏联在新地岛进行的空爆核试验中发现，氢弹爆炸不仅摧毁了爆炸中心附近的一切事物，还对几百万米范围内的电子系统产生了强烈的干扰破坏效果：氢弹爆炸后，地面的防空雷达系统被瞬间烧坏而无法探测目标，几百万米范围内的通讯中断而导致指挥系统完全瘫痪。经过几年的研究，人们发现这一切都是氢弹爆炸所产生的电磁脉冲造成的。1963年，美国也在一次空爆核试验中发现了电磁脉冲对电子系统的强大破坏效应。从此，苏美两国开始了对电磁脉冲弹药的研究，不久就开始从核电磁脉冲领域的研究向非核电磁脉冲领域的研究发展。 而爆炸磁通量压缩发生器的问世，代替了原来的Marx发生器，极大促进了电磁脉冲弹药的发展。现如今的电磁脉冲弹药多使用爆炸磁通量压缩发生器将炸药爆炸能量装换为电磁能。为了实现爆炸磁通量压缩发生器与虚阴极振荡器等末端的负载匹配问题，在电磁脉冲弹药系统中加入了脉冲调制电路，以实现阻抗匹配和提高输出脉冲功率。 脉冲功率调制技术与爆炸磁通量压缩发生器技术、天线技术、弹药相关技术结合，在短时间内通过天线等负载释放出一定量级的高功率电磁波，对作战目标形成复合毁伤，可以有效破坏各类电子系统，使敌方通讯指挥系统大面积陷入瘫痪状态，将在新时代的信息战和敌我双方制电磁权的争夺战中起到至关重要的作用。图1.3为电磁脉冲弹结构示意图。 图1.3 电磁脉冲弹结构示意图 鉴于弹药环境的特点，对脉冲功率调制系统提出了小型化、轻量化、强可靠性等要求。尤其是炮射弹药，对系统抗过载性能的要求就更为突出。而传统的脉冲功率调制系统过于庞大、笨重，不适于在弹药环境中的应用，研究开发体积小、质量轻、结构简单可靠、有一定抗过载能力的脉冲功率调制系统迫在眉睫。 1.5 本文的研究目的与内容 本文通过理论数值计算、仿真建模分析和实验研究的方法，对适用于电磁脉冲弹药的脉冲调制网络进行了探索研究。以爆炸磁通量压缩发生器为初始前端脉冲源，以电磁脉冲天线为末端负载，着重考虑弹药环境的系统小型化要求，选择设计了以电感作为中间储能元器件的脉冲调制方式，具体内容如下： 第一章“绪论”主要分析了脉冲功率调制技术的研究意义和国内外发展现状，着重介绍了脉冲功率调制系统在电磁脉冲弹药方面的应用，叙述了研究“适用于电磁脉冲弹药的脉冲功率调制系统”的重要意义。 第二章“脉冲功率调制技术”对现有的几种常用脉冲调制方式进行了整理归纳，对各原理电路进行了仿真计算，最后结合弹药环境的特点对几种调制方式进行了对比分析，论证了电感储能脉冲调制方式在电磁脉冲弹药中的适用性。 第三章“电磁脉冲调制的方案设计”首先分析了处于脉冲调制电路前端的爆炸磁通量压缩发生器的工作原理与输出特性，分析了处于脉冲调制电路负载端的发射天线阻抗特性；然后介绍了所选择的脉冲调制方式的具体原理和总体结构；最后根据脉冲调制电路前后系统的特点，对所选择的脉冲调制方式进行了具体参数设计。 第四章“脉冲功率调制方案的仿真分析”对脉冲功率调制电路的关键元件——电爆炸金属丝进行了仿真建模与详细仿真分析，并以此为基础对脉冲调制电路进行了分系统与整体仿真，对仿真结果进行了处理分析。仿真结果为：初始脉冲经调制电路调制后，输出峰值功率提高了约16倍，能量输出输入占比约为8.25%。 (责任编辑：qin) |