電子系統高功率電磁效應

叢書序
譯者序
前言
致謝
第1章 引言 1
1.1 現代社會對電子系統的依賴 1
1.2 HPEM環境綜述 1
1.3 HPEM效應綜述 3
1.4 電磁干擾及其影響簡史 3
1.5 體系層級 4
1.6 小結 7
參考文獻 8

第2章 HPEM環境 9
2.1 簡介 9
2.2 雷電 12
2.2.1 概述 12
2.2.2 雷電輻射環境 17
2.3 核電磁脈衝 17
2.3.1 HEMP輻射環境 18
2.3.2 HEMP傳導環境 23
2.3.3 HEMP的公開記錄 24
2.3.4 HEMP環境總結 24
2.4 高功率射頻定向能環境 25
2.4.1 HPRFDE系統的現狀 26
2.5 蓄意電磁干擾環境 29
2.5.1 IEMI技術能力小組 30
2.5.2 IEMI環境概述 33
2.5.3 HPRFDE和IEMI使用的案例 34
2.6 HPRFDE和IEMI環境的分類 36
2.6.1 窄波段 37
2.6.2 寬波段 40
2.6.3 超波段 42
2.7 小結 44
參考文獻 44

第3章 HPEM耦合與相互作用 52
3.1 電磁耦合與相互作用模型 52
3.2 拓撲概念 55
3.3 傳遞函數 57
3.3.1 天線傳遞函數 57
3.3.2 自由空間波傳播 60
3.3.3 耦合/輻射效率 60
3.3.4 透射 64
3.3.5 孔縫洩漏 66
3.3.6 傳導耦合 67
3.3.7 電耦合、容性耦合和磁耦合 67
3.3.8 容性耦合 68
3.3.9 感性耦合 69
3.4 系統殼體內部場變化 70
3.5 總體回應 71
3.5.1 器件、設備、系統、網路和基礎設施 71
3.5.2 耦合：HPEM環境類型的函數 71
參考文獻 73

第4章 HPEM試驗設備和技術概述 75
4.1 簡介 75
4.1.1 場景的一般考慮 76
4.1.2 HPEM環境模擬的一般考慮 78
4.1.3 SUT的一般考慮 79
4.1.4 小結 79
4.2 HPEM效應試驗中的不確定性 80
4.3 HPEM效應試驗方法和裝置 81
4.3.1 HPEM輻射試驗 81
4.3.2 HPEM輻射試驗設施和HPEM環境模擬 83
4.3.3 HPEM輻射環境測量 98
4.3.4 測量鏈路 98
4.3.5 HPEM傳導試驗 100
4.3.6 傳導HPEM環境的測量 106
4.4 受試系統的激勵和觀察 107
4.5 效應資料表示形式 108
4.6 實際HPEM效應試驗的其他考慮因素 112
4.7 小結 113
參考文獻 114

第5章 HPEM效應機理 118
5.1 簡介 118
5.2 術語 118
5.3 器件和電路級效應 120
5.3.1 整流 120
5.3.2 雜訊 121
5.3.3 干擾或阻塞 122
5.3.4 飽和 122
5.3.5 工作點漂移 123
5.3.6 虛假資訊 123
5.3.7 瞬態翻轉 123
5.3.8 混沌效應 124
5.3.9 損傷和破壞 125
5.3.10 公開發佈的器件級和電路級效應資料 127
5.4 設備、系統和網路級效應 128
5.5 HPEM信號指示器 137
5.5.1 瞬態或時域信號指示器 137
5.5.2 頻域信號指示器 140
5.5.3 脈衝連續波信號 143
5.5.4 回應指示器的使用 147
5.6 影響HPEM效應機理的信號指示器 151
5.6.1 重頻脈衝效應：充電和加熱 151
5.6.2 重頻脈衝效應：熱損傷 153
5.6.3 重頻脈衝效應：截獲概率 154
5.6.4 頻譜密度引起的效應 156
5.6.5 效應頻寬理論的意義 159
5.7 小結 162
參考文獻 164

第6章 HPEM效應的分類及意義 167
6.1 簡介 167
6.2 電磁效應分類 168
6.2.1 基於物理機制的效應分類 168
6.2.2 基於持續時間的效應分類 170
6.2.3 基於危害程度的效應分類 171
6.3 小結 172
參考文獻 173

第7章 HPEM防護概念和方法 174
7.1 簡介 174
7.2 遮罩拓撲防護概念 174
7.2.1 遮罩拓撲建模 175
7.2.2 遮罩機理 177
7.3 利用非線性器件的傳導防護 186
7.3.1 限幅防護方法 186
7.3.2 非線性器件的分析總結 211
7.4 HPEM彈性和探測 212
7.4.1 一種基於風險分析的方法 213
7.4.2 彈性方法 214
7.4.3 HPEM探測 216
7.5 HPEM標準 223
7.5.1 HPEM標準組織 223
7.6 小結 225
參考文獻 225

第8章 總結與展望 231
參考文獻 235
術語縮略語表 236
作者簡介 240