一种用于替代电磁兼容性辐射试验的表面电流注入技术

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

在高强度辐射电磁敏感度试验中，开放性的电磁辐射场强度，除随空间传播距离平方成反比减弱，只有很小一部分能量照射在受试件（含壳体、电缆）上，而这些能量还大部分被反射、绕射，只有小部分能量折射透入到受试件内部转化为感应电流/电压，所以从该意义上来说，辐射电磁敏感度试验的能效比极其低下。表面电流替代技术就是把电流注入到受试件的机箱或电缆上，以注入电流耦合方式替代电磁辐射耦合方式，在机壳或导线上产生同样的电流分布，从而使受试件产生同样的响应。显然电流注入技术要比电磁场辐射的效率要高得多。如果掌握外加电磁辐射场强度与透射到受试件内部的感应电流/电压之间的数量关系——传递函数，就可以直接对受试件施加相应的感应电流/电压，而取得同样的电磁应力效应，所以问题的关键就是寻求辐射场强与金属表面上感应面电流之间的传输函数。

工程上可以认为良导体表面电力线与表面正交，磁力线与表面相切。由电磁场基本边值关系有辐射场磁场强度、导体表面反射场磁场强度与导体表面感应线电流密度矢的关系为

     （1）

导体外空间总电磁波磁场强度切向分量H_切数值上等于导体表面感应线电流密度幅度J_线。一般导体外空间总电磁场是辐射场与导体反射面、反射波的相互作用平衡的结果，求总磁场强度是复杂的边值问题。实际问题中辐射场源和受试件都并非在无限大理想空间里，附近物件结构形状、材料特性等将导致辐射场的畸变，在分析计算时必需引入一些扰动修正量，很难得到问题结果的解析表达式，只能求助于高速计算机数值计算。另外扰动的不确定性在工程上也是不容易准确得到、修正的。所以难以精确计算求解导体表面感应线电流密度幅度J线。好在当远场条件下若反射体线度远大于波长，且为良导体表面时，工程上可以采用方程（1）的结论：导体表面某点的感应线电流密度幅度J_线量值上等于该点入射场磁场强度切向分量的两倍2H_入切，这是一个很好的近似，使得问题大为简化。这也很可能是理论求解注入导体表面电流的最佳途径和突破点。据辐射场源幅度/极化、辐射天线方向性、源至感兴趣表面的距离，由通信方程可较容易计算出导体外表面的辐射场磁场强度及其切向分量H_入切。

在本发明的一个实施例中，包括如下步骤：

1）确定辐射试验规定或用户要求的高强度场强；

2）根据辐射试验规定的发射天线至受试件表面的距离、辐射天线方向性，利用通信距离方程计算受试件表面处电磁强度：

式中：是受试件表面处辐射场强，是发射天线的输出功率，是发射天线的增益，是发射天线至试件表面处的距离，是辐射场的波长；

3）由自由空间中远区场的电磁与磁场关系计算受试件表面处磁场强度：

式中：是受试件表面处辐射磁场强度，是辐射场传播方向单位矢量；

4）根据辐射场的极化方向与受试件表面的空间夹角关系计算受试件表面处的表面切向磁场分量：

式中：是受试件表面处辐射磁场切向分量，是辐射场的极化方向与受试件表面的夹角；

5）利用前述“计算方案”中方程（1）计算受试件表面应该注入的表面电流量值：                       

6）通过表面电流探头对受试件注入计算出的表面电流J_注入，完成试验。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都在要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。