脉冲功率源测控单元屏蔽效能研究及内部磁场分布分析

摘要

本论文以模块化脉冲功率技术为背景，研究模块内部测控单元电磁干扰。随着电磁发射技术的发展，对其中的脉冲功率源模块提出了更高的要求，小型化、模块化已成为发展趋势。新技术的发展也带来的新的困难，以前不太重视的电磁干扰也成为阻碍模块发展的一个重要的研究领域。论文的主要内容是测控单元屏蔽效能研究及内部磁场分布分析。研究的内容有以下几点： 首先，介绍了脉冲功率源系统组成、工作原理，并通过软件对模块放电过程进行理论仿真，对测控单元受干扰途径进行了理论研究，并在此基础上分析了抗干扰的措施。 其次，利用一般的电磁场定理对脉冲电抗器外部磁场理论计算进行了推导，并进行取点计算，通过频谱分析，得到脉冲电抗器外部磁场的频谱特性，并在此基础上得到减小磁场对测控单元干扰的方法。 然后，选择屏蔽点和合适的测试方法对测控单元内部磁场测试，通过测试的实验数据对测控单元屏蔽效能进行研究。 最后，在测控单元中选择7个点，通过对这7个点的数据分析出模块放电过程中测控单元内部磁场分布。 本论文研究成果对模块化脉冲功率源结构设计和测控单元电磁兼容分析具有一定的指导作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2电磁发射技术概述

1.2.1电磁发射技术的发展历史与现状

1.2.2电磁发射技术的特点

1.3脉冲功率源技术的发展历史与方向

1.4电磁兼容概述

1.5论文研究的主要内容

2模块化脉冲功率源

2.1引言

2.2电容储能脉冲功率源系统组成

2.3脉冲成形网络模块分析

2.3.1单模块脉冲成形网络分析

2.3.2单模块脉冲成形网络电路仿真

2.4测控单元受干扰途径分析

2.5测控单元抗干扰途径分析

2.6本章小结

3脉冲磁场源特性及屏蔽方法研究

3.1引言

3.2脉冲电抗器磁场计算

3.2.1单匝圆形线圈磁场计算

3.2.2 N匝平面螺线圈磁场计算

3.2.3 N匝脉冲电抗器磁场计算

3.2.4脉冲电抗器理论计算结果

3.3脉冲磁场信号分析理论

3.3.1时域分析法

3.3.2频域分析法

3.4屏蔽分类

3.5低频磁屏蔽原理

3.6铁磁性物质的磁化特性

3.7屏蔽材料的选择

3.8屏蔽效能

3.9本章小结

4测控单元屏蔽效能研究

4.1模块内部环境

4.2屏蔽测试点选择

4.3测试方法的选择

4.3.1测试方法要求

4.3.2脉冲磁场测试的方法

4.4实验装置与测试系统

4.5实验数据分析

4.6信号分析

4.6.1信号时域分析

4.6.2信号频域分析

4.7本章小结

5测控单元内部磁场分布分析

5.1测试点选取

5.2实验数据分析

5.3本章小结

6总结

6.1论文研究工作和结果

6.2后续工作展望和本文工作的不足

致谢

参考文献