新型舰船系统电磁干扰分析、测量与防护 修订版

本书总结了作者及其团队多年来从事电磁兼容定量设计和电磁干扰防护工作的研究成果，以近年来舰船领域兴起的电磁发射装置、综合电力系统等高新电磁装备为对象，介绍了这一领域电磁兼容分析设计的新原理和新方法，并从工程应用的角度，结合典型样例重点阐述了新型舰船电磁装备和系统的电磁干扰预测分析、试验测量和抑制措施等内容。本书充分吸收了近年来国内外相关领域的近期新研究进展，是一部涉及新型舰船系统电磁兼容技术的一部重要论著。

  

第1章绪论1
1.1引言1
1.2新型舰船系统的内涵和发展2
1.2.1世界优选舰船的近期新发展2
1.2.2新型舰船系统概念及发展趋势7
1.3舰船高新电磁技术的发展12
1.3.1综合电力技术的发展现状及趋势13
1.3.2电磁发射技术的发展现状及趋势17
1.4新型舰船系统电磁兼容发展需求21
第2章传导电磁干扰分析24
2.1传导电磁干扰的基本模型及传播耦合模式24
2.1.1电磁干扰三要素24
2.1.2传导电磁干扰源的基本模型25
2.1.3传导电磁干扰的耦合模式及转化27
2.2舰船发供电系统传导电磁干扰分析30
2.2.1发电机本体谐波干扰计算30
2.2.2发电机AVR系统传导电磁干扰计算35
2.2.3供电电缆电磁干扰传播通道模型47
2.3舰船大功率电能变换装置传导电磁干扰分析66
2.3.1电能变换接口变压器的高频模型研究67
2.3.2大容量功率变流器多层复合母排电磁特性研究72
第3章辐射电磁干扰分析90
3.1辐射电磁场的基本知识90
3.1.1电流和电荷产生的场90
3.1.2线性天线产生的场92
3.1.3电偶极子和磁偶极子产生的场94
3.1.4辐射电磁场98
3.2舰船供电系统辐射电磁干扰分析100
3.2.1传输电缆辐射电磁干扰分析100
3.2.2大容量系统多相电缆辐射磁场分析121
3.3舰船通信系统辐射电磁干扰151
3.3.1舰船通信系统辐射电磁干扰源151
3.3.2舰船通信系统辐射电磁干扰传播途径152
3.3.3舰船通信系统辐射电磁干扰作用机理153
第4章舰船壳体地电流干扰分析155
4.1舰船接地系统155
4.1.1设备的信号地与安全地155
4.1.2设备和系统的接地方式156
4.1.3地电流干扰及抑制措施157
4.2舰船壳体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孤立钢板内部的电流分布160
4.2.3孤立钢板地回路阻抗166
4.3钢板地回路阻抗测量方法170
4.3.1测量线路互感的补偿修正方法171
4.3.2测量电缆的补偿修正方法172
4.3.3钢板地回路阻抗的实验验证173
4.3.4舰船壳体地回路阻抗特性175
4.4邻近效应对地回路阻抗的影响175
4.4.1邻近效应的共地耦合模型176
4.4.2邻近效应的近似分析178
4.4.3邻近效应对钢板耦合阻抗的影响183
4.5共模传导电磁干扰分析实例187
第5章传导电磁干扰测量190
5.1电磁兼容测量基础190
5.1.1电磁兼容标准与规范190
5.1.2电磁兼容测量分类192
5.2传导电磁干扰发射测量193
5.2.1传导电磁干扰193
5.2.2测量原理与测量设备195
5.2.3测量方法与相关标准201
5.3传导敏感度测量207
5.3.1敏感度测量与电磁发射测量207
5.3.2常见传导敏感度测量项目207
5.3.3提高设备传导抗扰度的方法218
5.4大功率设备的传导电磁干扰测量221
5.4.1大功率设备的传导电磁干扰及其危害221
5.4.2大功率设备的传导电磁干扰测量现状222
5.4.3大功率设备的传导电磁干扰测量方法222
第6章辐射电磁干扰测量233
6.1辐射电磁干扰的测量基础233
6.1.1天线测量的近场与远场233
6.1.2舰船系统辐射电磁干扰控制234
6.1.3电磁屏蔽基础235
6.2辐射电磁干扰测量的场地、设备、项目及方法238
6.2.1辐射电磁干扰测试场地238
6.2.2辐射电磁干扰测量设备240
6.2.3辐射电磁干扰测量项目243
6.2.4辐射电磁干扰测量方法246
6.3非周期瞬态辐射电磁干扰的测量及分析方法249
6.3.10-SPAN测试方法251
6.3.2时频分析基础252
6.3.3时频分析方法253
6.3.4测试实例260
第7章舰船壳体地电流干扰测量262
7.1地电流测量原理262
7.2地电流测量探头264
7.2.1磁场测试技术简介264
7.2.2表面磁场测量探头265
7.2.3探头噪声272
7.3地电流分布测量277
7.3.1地电流的面密度测量277
7.3.2邻近效应的实验测试278
7.3.3地电流的方向测量279
7.3.4地电流干扰测试282
第8章传导电磁干扰抑制283
8.1舰船综合电力系统回路互感耦合干扰抑制283
8.1.1互感耦合的概念283
8.1.2两个回路的互感耦合285
8.1.3回路耦合干扰的抑制原理288
8.1.4回路耦合干扰的抑制方法291
8.2大功率电力电子装置的传导电磁干扰抑制295
8.2.1级联多电平H桥逆变器共模干扰抑制方法296
8.2.2大功率电力电子装置多端口均衡电磁干扰抑制方法299
8.2.3等效负电容共模干扰抑制方法303
8.3用于PWM谐波抑制的变频滤波电感307
8.3.1基于磁通补偿的频变电感设计308
8.3.2基于磁通补偿的频变电感特性分析311
8.3.3基于磁通补偿的频变电感实验测试319
第9章辐射电磁干扰防护技术329
9.1辐射电磁干扰对消技术329
9.1.1辐射电磁干扰对消技术的原理329
9.1.2辐射电磁干扰对消技术的数学模型330
9.1.3辐射电磁干扰对消关键技术346
9.2数字化对消技术361
9.2.1数模混合辐射电磁干扰对消技术362
9.2.2全数字辐射电磁干扰对消技术368
9.3辐射电磁干扰对消技术在舰船通信系统中的应用376
9.3.1在短波通信系统中的应用376
9.3.2在舰载超短波通信系统中的应用378
9.3.3在微波通信系统中的应用381
第10章工程实例及新技术发展383
10.1综合电力系统电磁干扰控制383
10.1.1舰船大功率电能变换系统的电磁兼容要求384
10.1.2舰船大功率电能变换系统的干扰源385
10.1.3舰船大功率电能变换系统的电磁兼容设计387
10.2瞬态脉冲系统的电磁敏感度设计392
10.2.1瞬态脉冲系统的电磁兼容要求392
10.2.2瞬态脉冲系统的干扰源和敏感器件393
10.2.3瞬态脉冲系统的电磁干扰诊断与防护设计394
10.3电磁兼容测量新技术400
10.3.1瞬态脉冲干扰频谱的测量技术400
10.3.2虚拟暗室技术402
10.3.3宽带时域电磁干扰测量技术403
参考文献412
缩略术语表419