正版 新型舰船系统电磁干扰分析、测量与防护 孟进,张磊,赵治华

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 ................................................................................. 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
6.3.1 0-SPAN 测试方法 ............................................................................................ 250
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 .

孟进，海军工程大学研究员、博士生导师，从事舰船系统电磁兼容理论和电磁干扰防护技术研究，先后获国家科技进步奖、全国创新争先奖、军队科技进步奖等，发表论文100多篇，申请专利30项，出版专著1部。

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最新研究进展，是一部涉及新型舰船系统电磁兼容技术的一部重要论著。