[發(fā)明專利]一種飛機(jī)表面電流注入試驗(yàn)中的回流通道設(shè)置方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310628758.5
• 申請(qǐng)日: 2013-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN103616595A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方愔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 杜林雪

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及應(yīng)用于飛機(jī)的電磁兼容性試驗(yàn)，特別是指飛機(jī)表面電流注入試驗(yàn)中的回流通道設(shè)置方法。

【背景技術(shù)】

在飛機(jī)研發(fā)、定型、適航取證過程中，為審查飛機(jī)對(duì)外部HIRF電磁環(huán)境的適應(yīng)性，需進(jìn)行全機(jī)高強(qiáng)度電磁輻照HIRF試驗(yàn)，以驗(yàn)證在預(yù)定的外部電磁環(huán)境下飛機(jī)能夠全性能正常兼容工作。但此類試驗(yàn)電平量值遠(yuǎn)超出目前工業(yè)界實(shí)際試驗(yàn)?zāi)芰λ剑从脗鹘y(tǒng)直接輻照試驗(yàn)方法難以滿足這些規(guī)定。因此近年來業(yè)內(nèi)展開了一系列替代試驗(yàn)方法研究，其基本思路是“外部電磁環(huán)境EME應(yīng)力對(duì)EUT產(chǎn)生的等價(jià)電磁效應(yīng)和/或EUT功能性能的等價(jià)響應(yīng)”。高電平飛機(jī)表面電流注入法(High?Level?Surface?Current?Injection－HLSCI)就是其中一種。

HLSCI法直接對(duì)機(jī)身蒙皮注入的大電流,生成評(píng)估飛機(jī)外部電磁環(huán)境適應(yīng)性所需機(jī)內(nèi)電磁環(huán)境，使受試件處于與機(jī)外高電平輻照?qǐng)龅葍r(jià)的電磁應(yīng)力之下，從而產(chǎn)生同樣的響應(yīng)。其依據(jù)的最根本電磁理論基礎(chǔ)是：根據(jù)電磁場(chǎng)邊值問題理論，自由空間里某觀察點(diǎn)的電磁場(chǎng)由場(chǎng)源決定；有限空間里某觀察點(diǎn)的電磁場(chǎng)由場(chǎng)源/邊界條件決定。使用有限空間的實(shí)際界限時(shí)場(chǎng)源應(yīng)一并考慮，使用源到觀察點(diǎn)之間任意便于分析問題的包圍觀察點(diǎn)的全封閉虛擬邊界時(shí)，只要保證邊界上電磁場(chǎng)滿足麥克斯韋方程組（即邊值條件），則可以不再考慮場(chǎng)源從而降低問題的復(fù)雜性，因這時(shí)的邊界條件已計(jì)入場(chǎng)源的貢獻(xiàn)。即此時(shí)觀察點(diǎn)的電磁場(chǎng)可由邊界條件唯一確定，不同邊界可能有不同難易程度的電磁條件，從而給出不同分析解決問題的途徑和方法。從另一個(gè)角度考慮，只要觀察點(diǎn)的電磁場(chǎng)相同，它既可以由實(shí)際場(chǎng)源產(chǎn)生，也可以由滿足邊值條件的其它邊界場(chǎng)源產(chǎn)生，無論是哪種場(chǎng)源它們都是等價(jià)的。

對(duì)飛機(jī)HIRF試驗(yàn)而言，飛機(jī)蒙皮表面電流分布、飛機(jī)內(nèi)部設(shè)備安裝處空間電磁場(chǎng)、設(shè)備接口處的傳導(dǎo)電流等都是等價(jià)的可考慮場(chǎng)源，這就給同一目的的試驗(yàn)帶來了方法多樣化的靈活性。而工程上更多關(guān)注的是精度在可接受范圍內(nèi)的各類試驗(yàn)方法，以適應(yīng)于不同重點(diǎn)的需求（如經(jīng)濟(jì)、理論、工程各種層面）。

高電平飛機(jī)表面電流注入法HLSCI的優(yōu)點(diǎn)之一是一次整機(jī)試驗(yàn)就同時(shí)完成對(duì)所有機(jī)載設(shè)備的EMC安全裕度評(píng)估。其最有效使用頻率范圍10kHz～1st飛機(jī)諧振頻率（一般為飛機(jī)最大線度150～30米對(duì)應(yīng)的電磁波半波長，1～5MHz），可擴(kuò)展至400MHz，再高頻率使穩(wěn)定性變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)表面電流注入試驗(yàn)中的回流通道設(shè)置方法，以解決現(xiàn)有飛機(jī)全機(jī)高強(qiáng)度電磁輻照HIRF試驗(yàn)成本較高，不易實(shí)施的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，實(shí)施本發(fā)明的一種飛機(jī)表面電流注入試驗(yàn)中的回流通道設(shè)置方法，包括以下步驟：

在飛機(jī)表面選擇電流注入點(diǎn)和流出點(diǎn)；

在飛機(jī)內(nèi)關(guān)注區(qū)域?qū)?yīng)飛機(jī)蒙皮外部附近構(gòu)造附加注入電流的回流通道，其中該回流通道由金屬板和/或柵格組成；

電流源輸出電流至選擇的飛機(jī)電流注入點(diǎn)，電流按電流環(huán)繞的面積最小和環(huán)路阻抗最低的原則自動(dòng)調(diào)整其走向流過飛機(jī)蒙皮，經(jīng)飛機(jī)電流流出點(diǎn)進(jìn)入回流通道，最后返回電流源。

依據(jù)上述主要特征，可以選擇機(jī)頭－垂尾端、機(jī)頭－左/右平尾端、機(jī)頭－左/右機(jī)翼端、機(jī)翼端－機(jī)翼端、重點(diǎn)部位兩邊作為電流注入點(diǎn)和流出點(diǎn)。

依據(jù)上述主要特征，該回流通道通常設(shè)置在待測(cè)EUT安裝位置及其互連電纜敷設(shè)途徑、或蒙皮上有開口或縫隙位置的外部附近。

依據(jù)上述主要特征，組成該回流通道的金屬板或柵格距飛機(jī)表面≤0.45米，柵格彼此間距≤0.3米。

依據(jù)上述主要特征，該回流通道還包括一接地平面，該接地平面面積略大于飛機(jī)垂直投影輪廓，飛機(jī)置于此接地平面上并與之絕緣，自飛機(jī)電流流出點(diǎn)的注入電流通過回流通道與接地平面連接，最后返回電流源。

依據(jù)上述主要特征，飛機(jī)電流流出點(diǎn)與回流通道之間串接有阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)或電阻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過在飛機(jī)內(nèi)關(guān)注區(qū)域?qū)?yīng)飛機(jī)蒙皮外部附近構(gòu)造附加注入電流的回流通道，以較小的注入電流在飛機(jī)內(nèi)關(guān)注部位產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁環(huán)境，從而解決了現(xiàn)有飛機(jī)全機(jī)高強(qiáng)度電磁輻照HIRF試驗(yàn)成本較高，不易實(shí)施的問題。

【附圖說明】

圖1為實(shí)施本發(fā)明的第一實(shí)施例的示意圖。

圖2與圖3為實(shí)施本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖。

圖4為實(shí)施本發(fā)明的第三實(shí)施例的回流構(gòu)架配置方法理論的計(jì)算仿真結(jié)果示意圖。

【具體實(shí)施方式】

在具體實(shí)施時(shí)，飛機(jī)外部電磁環(huán)境安全裕度評(píng)估主要包括以下5個(gè)步驟：