新型舰船系统电磁干扰分析、测量与防护

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 世界先进舰船的最新发展 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 20
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 27
2．1．3 传导电磁干扰的耦合模式及转化 29
2．2 舰船发供电系统传导电磁干扰分析 32
2．2．1 发电机本体谐波干扰计算 32
2．2．2 发电机AVR系统传导电磁干扰计算 38
2．2．3 供电电缆电磁干扰传播通道模型 54
2．3 舰船大功率电能变换装置传导电磁干扰分析 72
2．3．1 电能变换接口变压器的高频模型研究 72
2．3．2 大容量功率变流器多层复合母排电磁特性研究 79
第3章 辐射电磁干扰分析 97
3．1 辐射电磁场的基本知识 97
3．1．1 电流和电荷产生的场 97
3．1．2 线性天线产生的场 99
3．1．3 电偶极子和磁偶极子产生的场 101
3．1．4 辐射电磁场 105
3．2 舰船供电系统辐射电磁干扰分析 107
3．2．1 传输电缆辐射电磁干扰分析 107
3．2．2 大容量系统多相电缆辐射磁场分析 131
3．3 舰船通信系统辐射电磁干扰 170
3．3．1 舰船通信系统辐射电磁干扰源 170
3．3．2 舰船通信系统辐射电磁干扰传播途径 171
3．3．3 舰船通信系统辐射电磁干扰作用机理 172
第4章 舰船壳体地电流干扰分析 174
4．1 舰船接地系统 174
4．1．1 设备的信号地与安全地 174
4．1．2 设备和系统的接地方式 175
4．1．3 地电流干扰及抑制措施 176
4．2 舰船壳体地回路耦合阻抗模型 177
4．2．1 共模回路耦合阻抗模型 177
4．2．2 孤立钢板内部的电流分布 178
4．2．3 孤立钢板地回路阻抗 184
4．3 钢板地回路阻抗测量方法 190
4．3．1 测量线路互感的补偿修正方法 190
4．3．2 测量电缆的补偿修正方法 191
4．3．3 钢板地回路阻抗的实验验证 192
4．3．4 舰船壳体地回路阻抗特性 194
4．4 邻近效应对地回路阻抗的影响 194
4．4．1 邻近效应的共地耦合模型 195
4．4．2 邻近效应的近似分析 197
4．4．3 邻近效应对钢板耦合阻抗的影响 202
4．5 共模传导电磁干扰分析实例 206
第5章 传导电磁干扰测量 209
5．1 电磁兼容测量基础 209
5．1．1 电磁兼容标准与规范 209
5．1．2 电磁兼容测量分类 211
5．2 传导电磁干扰发射测量 212
5．2．1 传导电磁干扰 212
5．2．2 测量原理与测量设备 215
5．2．3 测量方法与相关标准 220
5．3 传导敏感度测量 226
5．3．1 敏感度测量与电磁发射测量 226
5．3．2 常见传导敏感度测量项目 227
5．3．3 提高设备传导抗扰度的方法 237
5．4 大功率设备的传导电磁干扰测量 239
5．4．1 大功率设备的传导电磁干扰及其危害 239
5．4．2 大功率设备的传导电磁干扰测量现状 240
5．4．3 大功率设备的传导电磁干扰测量方法 241
第6章 辐射电磁干扰测量 252
6．1 辐射电磁干扰的测量基础 252
6．1．1 天线测量的近场与远场 252
6．1．2 舰船系统辐射电磁干扰控制 253
6．1．3 电磁屏蔽基础 254
6．2 辐射电磁干扰测量的场地、设备、项目及方法 257
6．2．1 辐射电磁干扰测试场地 257
6．2．2 辐射电磁干扰测量设备 259
6．2．3 辐射电磁干扰测量项目 262
6．2．4 辐射电磁干扰测量方法 265
6．3 非周期瞬态辐射电磁干扰的测量及分析方法 268
6．3．1 0-SPAN测试方法 269
6．3．2 时频分析基础 271
6．3．3 时频分析方法 272
6．3．4 测试实例 279
第7章 舰船壳体地电流干扰测量 281
7．1 地电流测量原理 281
7．2 地电流测量探头 283
7．2．1 磁场测试技术简介 283
7．2．2 表面磁场测量探头 284
7．2．3 探头噪声 291
7．3 地电流分布测量 296
7．3．1 地电流的面密度测量 296
7．3．2 邻近效应的实验测试 297
7．3．3 地电流的方向测量 298
7．3．4 地电流干扰测试 301
第8章 传导电磁干扰抑制 302
8．1 舰船综合电力系统回路互感耦合干扰抑制 302
8．1．1 互感耦合的概念 302
8．1．2 两个回路的互感耦合 305
8．1．3 回路耦合干扰的抑制原理 307
8．1．4 回路耦合干扰的抑制方法 310
8．2 大功率电力电子装置的传导电磁干扰抑制 314
8．2．1 级联多电平H桥逆变器共模干扰抑制方法 315
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 318
8．2．3 等效负电容共模干扰抑制方法 322
8．3 用于PWM谐波抑制的变频滤波电感 326
8．3．1 基于磁通补偿的频变电感设计 327
8．3．2 基于磁通补偿的频变电感特性分析 330
8．3．3 基于磁通补偿的频变电感实验测试 338
第9章 辐射电磁干扰防护技术 348
9．1 辐射电磁干扰对消技术 348
9．1．1 辐射电磁干扰对消技术的原理 348
9．1．2 辐射电磁干扰对消技术的数学模型 349
9．1．3 干扰对消关键技术 365
9．2 数字化对消技术 381
9．2．1 数模混合辐射电磁干扰对消技术 382
9．2．2 全数字辐射电磁干扰对消技术 388
9．3 辐射电磁干扰对消技术在舰船通信系统中的应用 396
9．3．1 在短波通信系统中的应用 396
9．3．2 在舰载超短波通信系统中的应用 399
9．3．3 在微波通信系统中的应用 401
第10章 工程实例及新技术发展 404
10．1 综合电力系统电磁干扰控制 404
10．1．1 舰船大功率电能变换系统的电磁兼容要求 405
10．1．2 舰船大功率电能变换系统的干扰源 406
10．1．3 舰船大功率电能变换系统的电磁兼容设计 408
10．2 瞬态脉冲系统的电磁敏感度设计 413
10．2．1 瞬态脉冲系统的电磁兼容要求 413
10．2．2 瞬态脉冲系统的干扰源和敏感器件 414
10．2．3 瞬态脉冲系统的电磁干扰诊断与防护设计 415
10．3 电磁兼容测量新技术 421
10．3．1 瞬态脉冲干扰频谱的测量技术 421
10．3．2 虚拟暗室技术 423
10．3．3 宽带时域电磁干扰测量技术 425
参考文献 433
缩略术语表 440