孫江寧 潘曉東 盧新福 萬(wàn)浩江 魏光輝

（陸軍工程大學(xué) 電磁環(huán)境效應(yīng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，石家莊 050003）

引 言

大功率用頻裝備以及電磁脈沖武器的使用使得戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜. 為更好地適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境，對(duì)武器裝備電磁輻射敏感性的試驗(yàn)研究變得愈發(fā)重要[1-3]. 線纜耦合通道是電磁輻射常見(jiàn)的電磁干擾耦合通道[4]，非屏蔽多芯線纜是武器裝備常用的互聯(lián)線，由多對(duì)線對(duì)和一個(gè)塑料外皮構(gòu)成[5-6].

GJB1389A-2005[7]系統(tǒng)電磁兼容性要求系統(tǒng)面臨的外部電磁環(huán)境在某些頻段的場(chǎng)強(qiáng)高于200 V/m.為保證武器裝備可以正常工作，一般要求該裝備至少有6 dB的安全裕度. 但這些指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)室條件下難以達(dá)到[8-9]. 因此，僅靠輻照試驗(yàn)的方法測(cè)試系統(tǒng)級(jí)的電磁輻射敏感度難度極大. 大電流注入的方法為解決此問(wèn)題提供了思路[10-17]，其實(shí)質(zhì)就是采用電流傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)來(lái)替代高場(chǎng)強(qiáng)輻射敏感度試驗(yàn)，可以明顯提高試驗(yàn)效率. 然后以非屏蔽單一線對(duì)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，推廣到非屏蔽多芯線纜大電流注入等效替代輻照的試驗(yàn). 實(shí)驗(yàn)室條件下模擬大范圍空間強(qiáng)電磁環(huán)境是十分困難的，本文通過(guò)大電流注入的方法來(lái)模擬武器裝備非屏蔽多芯線纜耦合通道的強(qiáng)場(chǎng)輻照效應(yīng)試驗(yàn).

1 非屏蔽多芯線纜單一線對(duì)嚴(yán)格等效試驗(yàn)方法

1.1 理論基礎(chǔ)

非屏蔽多芯線纜內(nèi)有多組線對(duì)，每一組線對(duì)作為輸入和輸出與設(shè)備相連接. 因此，在研究多組線對(duì)的響應(yīng)問(wèn)題時(shí)，先以每一組線對(duì)作為研究對(duì)象，進(jìn)而推廣到多組線對(duì)的響應(yīng)中去. 每一組線對(duì)作為往返線路輸送電力或信號(hào)，但兩根導(dǎo)線之外還有大地的影響，與這兩根導(dǎo)線構(gòu)成兩個(gè)地回路，外界騷擾電磁場(chǎng)直接在信號(hào)線和大地構(gòu)成回路感應(yīng)產(chǎn)生共模電流.由于電路結(jié)構(gòu)的不平衡，共模電壓通常會(huì)轉(zhuǎn)化為單一線對(duì)之間的差模電壓. 而實(shí)際工程中對(duì)受試設(shè)備(equipment under test, EUT)起作用的是差模騷擾.

1.1.1 注入條件EUT差模響應(yīng)

每一組線對(duì)可看作是雙線系統(tǒng)，電流探頭的作用表現(xiàn)為耦合到線對(duì)上的加載阻抗和加載導(dǎo)納. 通過(guò)鏈路參數(shù)的方法，注入條件下的模型電路如圖1所示[12]. 線纜的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，探頭卡在線纜上，探頭左邊線纜的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，右邊線路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2.

圖1 注入條件下單一線對(duì)右端響應(yīng)計(jì)算模型Fig. 1 Response calculation model for the right end of a single pair under injection conditions

ZL和ZR分別為線纜左右兩端設(shè)備的模態(tài)域阻抗矩陣[12]：

式中：ZG,X(X=L,R)為左右兩個(gè)終端的對(duì)地阻抗；ZD1為線纜左端設(shè)備的差模阻抗；ZD2為線纜右端設(shè)備的差模阻抗；δX(X=L,R)為左右兩個(gè)終端的不平衡度.

ΦW(L1)為探頭左側(cè)模態(tài)域下單一線對(duì)傳輸矩陣，單一線對(duì)長(zhǎng)度為L(zhǎng)1.

式 中：I2×2為 2×2的單位陣；γ0為線纜的傳播常數(shù)；ZC為非屏蔽多芯線單一線對(duì)的模態(tài)域矩陣，

ZCM為單一線對(duì)的共模特性阻抗；ZDM為單一線對(duì)的差模特性阻抗.

ΦW(L2)為探頭右側(cè)模態(tài)域下單一線對(duì)傳輸矩陣，單一線對(duì)長(zhǎng)度為L(zhǎng)2.

ΦP為模態(tài)域探頭矩陣，

式中：ZP為模態(tài)域探頭阻抗矩陣；YP為模態(tài)域探頭導(dǎo)納矩陣；和分別為探頭耦合到單一線對(duì)上的共模阻抗和差模阻抗；和分別為探頭耦合到單一線對(duì)上的共模導(dǎo)納和差模導(dǎo)納.

FP為激勵(lì)源向量，

式中：VS為注入源向量；VS為注入探頭加載到單一線對(duì)上的共模電壓.

通過(guò)計(jì)算，右端EUT的響應(yīng)矩陣為

1.1.2 輻照條件EUT差模響應(yīng)

輻照條件下，電流探頭將線纜分成了兩部分. 由于探究的是終端設(shè)備的響應(yīng)，因此探頭兩側(cè)線纜上的分布激勵(lì)源可以轉(zhuǎn)化為兩端的集總源，來(lái)探究終端設(shè)備的響應(yīng)[14]. 通過(guò)鏈路參數(shù)計(jì)算，探頭兩側(cè)線纜的兩端集總源向量VSL1、VSR1和VSL2、VSR2可以分別轉(zhuǎn)化為激勵(lì)源向量FW1和FW2，如圖2所示.

圖2 輻照條件下單一線對(duì)右端響應(yīng)計(jì)算模型Fig. 2 Response calculation model for the right end of a single pair under radiation conditions

式中：

由于場(chǎng)線耦合過(guò)程是線性的，所以激勵(lì)源S1、S2與輻照?qǐng)鰪?qiáng)大小E0成線性關(guān)系[4].

公式中其他元素的計(jì)算方法同公式(3)、(5)、(6).

通過(guò)計(jì)算，右端EUT的響應(yīng)矩陣為

1.1.3 等效條件分析

在上述計(jì)算過(guò)程中，關(guān)注的對(duì)象始終是EUT的差模響應(yīng)，因此在模態(tài)域和的條件下，有

通過(guò)計(jì)算可得

X1、X2的值見(jiàn)附錄.

等效關(guān)系是建立在EUT響應(yīng)相等的基礎(chǔ)上，即輻照和注入條件下，EUT的前端激勵(lì)一致時(shí)，線纜耦合通道中，EUT內(nèi)部發(fā)生的阻抗變化也是一致的. 式(18)給出了注入條件的激勵(lì)電壓源VS和輻照條件下的場(chǎng)強(qiáng)大小E0的對(duì)應(yīng)關(guān)系，解決了如何獲取等效注入激勵(lì)電壓源的問(wèn)題.

在上述計(jì)算過(guò)程中，涉及到許多參量：非屏蔽線單一線對(duì)線纜的特性阻抗、探頭耦合到線纜上的加載阻抗和加載導(dǎo)納以及線纜左端的輔助設(shè)備阻抗.工程上線纜左端的輔助設(shè)備作為低阻狀態(tài)的輸出端，其阻抗往往是十分穩(wěn)定的. 但是公式(18)中不含線纜右端EUT的阻抗參數(shù). 工程中線纜左端的輔助設(shè)備通常為發(fā)射端，其阻抗是往往是十分穩(wěn)定的. 而式(18)中注入激勵(lì)源與輻照?qǐng)鰪?qiáng)的等效對(duì)應(yīng)關(guān)系與線纜右端EUT的阻抗參數(shù)無(wú)關(guān). 由于輻照條件下場(chǎng)線耦合的過(guò)程是線性的，通過(guò)式(18)可以計(jì)算得出注入條件的激勵(lì)電壓源VS和輻照條件下的場(chǎng)強(qiáng)大小E0是線性對(duì)應(yīng)的，且這種對(duì)應(yīng)關(guān)系與右端EUT的阻抗特性無(wú)關(guān)，因此即使是右端EUT的阻抗發(fā)生了非線性變化，也沒(méi)有影響到等效注入激勵(lì)電壓源VS和輻照條件下的場(chǎng)強(qiáng)大小E0的對(duì)應(yīng)關(guān)系，解決了EUT是非線性系統(tǒng)的問(wèn)題. 式(18)沒(méi)有定義輻射場(chǎng)強(qiáng)E0的大小，表明此對(duì)應(yīng)關(guān)系在高場(chǎng)強(qiáng)和低場(chǎng)強(qiáng)的條件下都適用，即高場(chǎng)強(qiáng)條件下等效注入電壓源VS與輻照?qǐng)鰪?qiáng)大小E0的對(duì)應(yīng)關(guān)系也與右端EUT無(wú)關(guān). 說(shuō)明對(duì)應(yīng)關(guān)系在由低場(chǎng)強(qiáng)外推至高場(chǎng)強(qiáng)后仍然是線性的. 此關(guān)系的得出非常關(guān)鍵，解決了注入激勵(lì)電壓源外推的依據(jù)問(wèn)題.

綜上所述，非屏蔽線纜耦合通道大電流注入等效強(qiáng)場(chǎng)電磁輻射試驗(yàn)的思路具有理論上的可行性，可以解決實(shí)際工程中的問(wèn)題；電流探頭的注入激勵(lì)電壓源與輻照?qǐng)鰪?qiáng)成線性關(guān)系，且這種關(guān)系與線纜右端的EUT無(wú)關(guān). 因此，即使EUT是非線性系統(tǒng)，該方法依然適用，且普適性更強(qiáng).

1.2 試驗(yàn)方法

在上述理論研究的基礎(chǔ)上，本文提出了非屏蔽多芯線單一線對(duì)大電流注入等效替代輻照的試驗(yàn)方法(圖3).

圖3 非屏蔽多芯線單一線對(duì)大電流注入等效替代輻照試驗(yàn)方法Fig. 3 Single pair of unshielded multi-core wires bulk current injection equivalent substitute radiation test method

1)互聯(lián)傳輸線的左端設(shè)備保持不變，將非屏蔽多芯線右端的EUT取下，直接監(jiān)測(cè)線纜終端的響應(yīng).

2)進(jìn)行低場(chǎng)強(qiáng)預(yù)試驗(yàn)，在已知某一低場(chǎng)強(qiáng)的輻照條件下，得到單一線對(duì)的響應(yīng). 而后，注入條件下調(diào)整大電流注入電壓源的大小，使得注入激勵(lì)時(shí)右端單一線對(duì)的響應(yīng)與輻照激勵(lì)時(shí)右端單一線對(duì)的響應(yīng)相同，從而建立注入激勵(lì)電壓源與輻射場(chǎng)強(qiáng)的線性關(guān)系.

3)進(jìn)行高場(chǎng)強(qiáng)外推試驗(yàn)，在之前得到的線性關(guān)系的基礎(chǔ)上，將激勵(lì)源線性外推. 同時(shí)，在線纜的右端接回原來(lái)的EUT，此時(shí)大電流注入的激勵(lì)對(duì)EUT的響應(yīng)即為輻照?qǐng)鰪?qiáng)通過(guò)相同的線性外推對(duì)EUT的響應(yīng). 強(qiáng)場(chǎng)條件下大電流單端注入等效輻照試驗(yàn)完成.

1.3 試驗(yàn)驗(yàn)證

對(duì)于多芯線纜而言，其任意兩芯線可構(gòu)成雙線回路，若單純考核每個(gè)雙線回路耦合產(chǎn)生的干擾效應(yīng)，可按照上述耦合通道的方法開展等效注入試驗(yàn)研究，此時(shí)注入與輻射效應(yīng)試驗(yàn)是嚴(yán)格等效的.

首先，研究多芯線纜中各芯線響應(yīng). 為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，以非屏蔽四芯線纜為研究對(duì)象，四根芯線兩兩為一線對(duì)，每一線對(duì)終端連接負(fù)載，測(cè)試終端負(fù)載響應(yīng)之間的關(guān)系. 試驗(yàn)頻率為30 MHz～1 GHz，四根芯線的顏色分別為黃、黑、棕、灰，黃黑和棕灰分別組成2個(gè)線對(duì)，為了使其他因素的影響降至最低，線對(duì)兩終端均接50 Ω負(fù)載，采用電光-光電轉(zhuǎn)換、光纖傳輸方式，分別測(cè)試兩線對(duì)在輻照和注入試驗(yàn)條件下的右端響應(yīng)，試驗(yàn)配置如圖4和圖5所示，實(shí)物如圖6所示.

圖4 非屏蔽多芯線纜輻照試驗(yàn)配置Fig. 4 Radiation test configuration for unshielded multi-core wires

圖5 非屏蔽多芯線纜注入試驗(yàn)配置Fig. 5 Injection test configuration for unshielded multi-core wires

圖6 多芯線纜輻照(左)和注入(右)試驗(yàn)配置Fig. 6 Multi-core wire radiation (left) and injection test configuration (right)

僅選取多芯線纜中某一線對(duì)，分別開展電磁輻射和等效注入試驗(yàn)，考察輻射和注入時(shí)該線對(duì)終端響應(yīng)能否保持一致. 試驗(yàn)時(shí)選取某型非屏蔽四芯線纜為受試對(duì)象，選擇其中的黃黑線對(duì)開展等效試驗(yàn).低場(chǎng)強(qiáng)預(yù)試驗(yàn)時(shí)該線對(duì)左右兩端阻抗分別為50 Ω和37.5 Ω，高場(chǎng)強(qiáng)外推試驗(yàn)中右端阻抗變?yōu)?5 Ω，之后在相同的場(chǎng)強(qiáng)下變?yōu)?6.7 Ω. 試驗(yàn)結(jié)果如圖7所示，等效注入試驗(yàn)誤差如圖8所示. 可以看出，采取上述試驗(yàn)方法所得兩終端響應(yīng)誤差均很小，說(shuō)明對(duì)于非屏蔽多芯線纜而言，采用單獨(dú)對(duì)某一線對(duì)開展等效注入試驗(yàn)可保證較高的試驗(yàn)準(zhǔn)確性.

圖7 非屏蔽四芯線纜單端變阻抗注入與輻照線纜右端響應(yīng)Fig. 7 Unshielded four-core wire single-ended variable impedance injection and radiated wire right end response

圖8 非屏蔽四芯線纜單端變阻抗注入與輻照試驗(yàn)相對(duì)誤差Fig. 8 Relative errors of single-ended variable impedance injection and irradiation test for unshielded four-core wire

在上述研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究線纜兩端同時(shí)出現(xiàn)非線性時(shí)，采用單端注入方法的試驗(yàn)誤差是否能夠接受. 在上述試驗(yàn)配置的基礎(chǔ)上，將線纜另一端也采用人為變阻抗的方式模擬非線性情況，按照與上面大電流注入一致的試驗(yàn)方法開展等效試驗(yàn)，觀察試驗(yàn)誤差的大小. 試驗(yàn)結(jié)果如圖9所示，試驗(yàn)誤差如圖10所示. 可以看出，相比于單端非線性的情況，雙端變阻抗注入與輻照試驗(yàn)誤差有所增大，但大部分均小于2 dB，個(gè)別頻點(diǎn)(30 MHz)最大誤差為2.6 dB，滿足等效試驗(yàn)的精度需求，因此即使線纜兩端同時(shí)變阻抗，工程上也可采用大電流注入方法進(jìn)行等效試驗(yàn). 線纜一端阻抗的變化經(jīng)過(guò)傳輸線后，對(duì)另一端的影響較小，因此注入等效替代輻照效應(yīng)試驗(yàn)的誤差可以接受.

圖9 非屏蔽四芯線纜雙端變阻抗注入與輻照線纜右端響應(yīng)Fig. 9 Unshielded four-core wire double-ended variable impedance injection and irradiated wire right end response

圖10 非屏蔽四芯線纜雙端變阻抗注入與輻照試驗(yàn)相對(duì)誤差Fig. 10 Relative errors of double-ended variable impedance injection and irradiation test for unshielded four-core wire

2 非屏蔽多芯線纜終端響應(yīng)規(guī)律研究

多芯線纜的響應(yīng)可以借鑒單一線對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算方法. 由于非屏蔽多芯線纜間存在遮擋效應(yīng)，在進(jìn)行電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)時(shí)，各芯線響應(yīng)難以保持一致，因此需要重點(diǎn)研究這種情況下如何實(shí)現(xiàn)注入和電磁輻射的等效性.

該試驗(yàn)主要研究非屏蔽多芯線纜在輻照和注入試驗(yàn)過(guò)程中，線纜沿著軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，不同線對(duì)終端負(fù)載響應(yīng)是否存在顯著變化，即考查非屏蔽多芯線纜在輻照試驗(yàn)過(guò)程中不同線對(duì)之間是否存在遮擋效應(yīng).

表1為多芯線纜沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)輻照與注入終端負(fù)載響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果. 可以看出，多芯線纜沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，不同角度位置輻照條件下終端負(fù)載響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果相差較大，最大相對(duì)誤差達(dá)11.8 dB(400 MHz). 多芯線纜不同線對(duì)間終端負(fù)載的響應(yīng)，主要是由多芯線纜感應(yīng)的共模電流，通過(guò)終端電路的不平衡性共差模轉(zhuǎn)化而來(lái)的. 因此，多芯線纜在輻照試驗(yàn)過(guò)程中不同線對(duì)之間的遮擋效應(yīng)明顯. 而注入試驗(yàn)中，終端響應(yīng)隨線纜旋轉(zhuǎn)變化相對(duì)不顯著，說(shuō)明注入試驗(yàn)時(shí)各芯線間的遮擋效應(yīng)不明顯. 針對(duì)上述規(guī)律，注入在等效強(qiáng)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，如果要保證每個(gè)終端負(fù)載響應(yīng)均與電磁輻射時(shí)相等，則可能對(duì)輻射場(chǎng)條件有限制. 而如果需要在一般情況下開展等效試驗(yàn)，則需要通過(guò)沿軸線旋轉(zhuǎn)找到輻照最嚴(yán)酷的響應(yīng)狀態(tài)，進(jìn)而開展加嚴(yán)等效的注入試驗(yàn).

表1 多芯線纜沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)輻照與注入終端負(fù)載響應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果Tab. 1 Terminal load response test results of multi-core wire rotating along the axis of irradiation and injection

此外，本文還研究了一次性整線束注入是否能夠保證兩芯線對(duì)終端響應(yīng)均與電磁輻射時(shí)相等的問(wèn)題. 試驗(yàn)過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)兩終端響應(yīng)均與輻射時(shí)相等，首先調(diào)整注入探頭在線纜上的位置，如果通過(guò)調(diào)整注入探頭位置和改變注入源輸出無(wú)法同時(shí)保證兩線對(duì)終端負(fù)載響應(yīng)均與輻射時(shí)相等，則調(diào)整輻射天線的入射方向. 試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于非屏蔽四芯線纜而言，即使允許調(diào)整天線和注入探頭的位置，也很難實(shí)現(xiàn)兩線對(duì)的響應(yīng)均與電磁輻射時(shí)相等，多個(gè)線對(duì)同時(shí)保證注入與輻射響應(yīng)的一致性更是無(wú)法實(shí)現(xiàn).這主要是由輻射和注入時(shí)的電磁耦合過(guò)程不同所導(dǎo)致的，為同時(shí)能夠?qū)φ€束進(jìn)行注入試驗(yàn)，下面提出加嚴(yán)等效試驗(yàn)方法.

3 非屏蔽多芯線纜大電流注入加嚴(yán)等效試驗(yàn)方法

綜合之前的分析及理論推導(dǎo)，現(xiàn)提出非屏蔽多芯線纜耦合通道大電流注入加嚴(yán)等效強(qiáng)場(chǎng)電磁輻射效應(yīng)試驗(yàn)，方法如下：

1)進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備. 互聯(lián)多芯線纜的左端設(shè)備保持不變，如果右端EUT的響應(yīng)易于監(jiān)測(cè)，直接監(jiān)測(cè)；如果右端EUT的響應(yīng)不易監(jiān)測(cè)，則嘗試以并聯(lián)接入的方式將監(jiān)測(cè)設(shè)備接入線纜右端，并以該并聯(lián)端口的響應(yīng)作為輻射和注入的等效依據(jù)；如果上述監(jiān)測(cè)方式均不可行，將線纜右端的EUT取下，右端接入光電模塊(必要時(shí)接入衰減器或通過(guò)式負(fù)載等)，以此來(lái)監(jiān)測(cè)線纜的端口響應(yīng).

2)開展低場(chǎng)強(qiáng)預(yù)試驗(yàn). 在已知某一低場(chǎng)強(qiáng)的輻照條件下，對(duì)受試多芯線纜耦合通道開展電磁輻射試驗(yàn)，分別將多芯線纜旋轉(zhuǎn)0°、90°、180°、270°，記錄不同芯線對(duì)終端響應(yīng)的最大值(包絡(luò)曲線). 而后，開展注入試驗(yàn)，調(diào)整注入電壓源的大小，保證多芯線纜中某一線對(duì)終端注入響應(yīng)與輻射響應(yīng)最大值(包絡(luò))相等、其他線對(duì)終端注入響應(yīng)大于輻射響應(yīng)，從而建立注入激勵(lì)電壓源與輻射場(chǎng)強(qiáng)之間的等效對(duì)應(yīng)關(guān)系.

3)進(jìn)行高場(chǎng)強(qiáng)外推試驗(yàn). 在之前得到的等效對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，將激勵(lì)源線性外推. 同時(shí)，在多芯線纜的右端接回原來(lái)的EUT，此時(shí)大電流注入的激勵(lì)對(duì)EUT的效應(yīng)即為輻射場(chǎng)強(qiáng)通過(guò)相同的線性外推對(duì)EUT的效應(yīng). 最后根據(jù)試驗(yàn)要求，判斷受試系統(tǒng)是否能夠通過(guò)敏感度或安全裕度試驗(yàn)考核，完成強(qiáng)場(chǎng)條件下大電流注入等效輻照試驗(yàn).

加嚴(yán)等效試驗(yàn)方法的有效性驗(yàn)證如下：在實(shí)際工程中，在開展等效注入試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)線纜終端輻射響應(yīng)的最壞情況進(jìn)行等效. 試驗(yàn)時(shí)首先開展電磁輻射試驗(yàn)，分別將線纜旋轉(zhuǎn)0°、90°、180°、270°，記錄兩芯線對(duì)響應(yīng)的最大值，結(jié)果如圖11所示. 然后開展注入試驗(yàn)，由于注入和輻照干擾的耦合機(jī)理不同，通常兩個(gè)線對(duì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)同時(shí)等效. 加嚴(yán)等效的方法是保證某一線對(duì)的終端注入響應(yīng)與輻照時(shí)相等，另一線對(duì)的終端注入響應(yīng)大于輻照響應(yīng). 試驗(yàn)結(jié)果如圖12～14所示. 從圖14的誤差結(jié)果可以看出：嚴(yán)格等效線對(duì)的試驗(yàn)誤差較小，最大誤差為2.1 dB，部分頻點(diǎn)(700 MHz)加嚴(yán)等效誤差較大，最大誤差達(dá)到9.3 dB，這主要是由于不同線對(duì)注入與輻射效應(yīng)試驗(yàn)之間的等效對(duì)應(yīng)關(guān)系相差較大導(dǎo)致的. 對(duì)于試驗(yàn)誤差較大的線對(duì)響應(yīng)，可采取單獨(dú)進(jìn)行等效注入試驗(yàn)的方法來(lái)提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性.

圖11 非屏蔽四芯線纜不同角度位置電磁輻照線纜右端響應(yīng)Fig. 11 Response of the right end of the unshielded four-core wire with electromagnetic radiation at different angles

圖12 非屏蔽四芯線纜低場(chǎng)強(qiáng)預(yù)先試驗(yàn)輻照與注入響應(yīng)Fig. 12 Unshielded four-core wire low field intensity pre-test radiation and injection response

圖14 非屏蔽四芯線纜注入與輻照試驗(yàn)相對(duì)誤差Fig. 14 Relative error of unshielded four-core wire injection and radiation test

加嚴(yán)等效試驗(yàn)方法的意義在于：由于加嚴(yán)等效注入試驗(yàn)各芯線對(duì)響應(yīng)均不小于對(duì)應(yīng)的輻射時(shí)響應(yīng)，因此如果加嚴(yán)等效注入試驗(yàn)時(shí)EUT不出現(xiàn)性能降級(jí)，則可以保證對(duì)應(yīng)輻射試驗(yàn)時(shí)EUT同樣不會(huì)出現(xiàn)性能降級(jí)，更適合于通過(guò)性試驗(yàn). 由于加嚴(yán)等效注入試驗(yàn)時(shí)僅能保證某一線對(duì)響應(yīng)與輻射時(shí)完全一致，而其他線對(duì)響應(yīng)的誤差事先難以獲知，因此，如果需要嚴(yán)格開展等效注入試驗(yàn)，則可采取對(duì)各線對(duì)單獨(dú)開展等效注入試驗(yàn)的方法，此時(shí)試驗(yàn)結(jié)果可保證較高的準(zhǔn)確性.

圖13 非屏蔽四芯線纜高場(chǎng)強(qiáng)外推試驗(yàn)輻照與注入響應(yīng)Fig. 13 Radiation and injection response of unshielded fourcore wire high field intensity extrapolation test

4 結(jié) 論

1) 以非屏蔽線單一線對(duì)EUT的響應(yīng)為分析對(duì)象，建立了注入和輻照條件下的模型，分析了大電流注入等效替代輻照強(qiáng)場(chǎng)試驗(yàn)的等效及外推條件，提出了在低場(chǎng)強(qiáng)獲取對(duì)應(yīng)關(guān)系、高場(chǎng)強(qiáng)線性外推的試驗(yàn)方法，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證.

2) 對(duì)非屏蔽多芯線纜終端響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了研究，考查了非屏蔽多芯線纜在輻照試驗(yàn)過(guò)程中不同線對(duì)之間存在的遮擋效應(yīng). 發(fā)現(xiàn)輻照條件下非屏蔽多芯線纜芯線之間的遮擋作用較強(qiáng).

3) 由于輻射和注入時(shí)的電磁耦合過(guò)程不同，對(duì)于非屏蔽四芯線纜而言，即使允許調(diào)整天線和注入探頭的位置，也很難實(shí)現(xiàn)兩線對(duì)的響應(yīng)均與電磁輻射時(shí)相等，多個(gè)線對(duì)同時(shí)保證注入與輻射響應(yīng)的一致性更是無(wú)法實(shí)現(xiàn).

4) 提出了加嚴(yán)等效的試驗(yàn)方法并進(jìn)行了驗(yàn)證.如果加嚴(yán)等效注入試驗(yàn)時(shí)EUT不出現(xiàn)性能降級(jí)，則可以保證對(duì)應(yīng)輻射試驗(yàn)時(shí)EUT同樣不會(huì)出現(xiàn)性能降級(jí)，更適合于通過(guò)性試驗(yàn).

附錄

式中：

則有