具有激勵源的傳輸線的導(dǎo)數(shù)公式，詳細(xì)分析了EMP級近程通信電纜，垂直電纜，埋地電纜電壓，電流和耦合情況。量，并在各種參數(shù)條件下進行了討論，并得出了一些關(guān)于電纜和導(dǎo)體對電磁脈沖的效用的結(jié)論。鍵詞：電磁脈沖;傳輸線;耦合;特性阻抗CTC：TP333文件編號：A產(chǎn)品號：1009-3044（2010）21-5856-03在大多數(shù)電纜相關(guān)問題領(lǐng)域的顯著影響它仍然可以被視為傳輸線。
　　空電力線和通信電纜構(gòu)成傳輸線，其中天線電纜本身作為傳輸線的導(dǎo)體，而另一個導(dǎo)體是接地線。有絕緣護套的地下電纜與圍繞電纜的地面形成同軸傳輸線。絕緣層的厚度趨于為零時，可以將其視為裸電纜。

　　此，裸電纜底土也被認(rèn)為是電纜傳輸線附近的傳輸線的等效傳輸線模型，可以用于該阻抗Z0和所描述的傳播常數(shù)γ。Z0和γ定義如下：（1）（2）其中，Z是每單位長度的縱向阻抗（歐姆/ m），Y是每單位長度的橫向?qū)Ъ{（西門子/米）。外部電磁場對電纜的影響問題中，傳輸線的方法是工程中非常重要的概念。際上，第一，它可以（在其他方式二維或三維的請求電磁場問題的常規(guī)解決方案）具有一維變量分析電纜問題，其次，它可以幾乎得到足夠的精確度對于大多數(shù)情況下的所有電纜結(jié)構(gòu)。接收到該電纜上，并充當(dāng)傳輸線外部場E上的點，每米長度的電纜將感應(yīng)出電流增量E / 2Z0，也對應(yīng)于電壓源E中的最低點在在鏈的輸入阻抗（V / m）內(nèi)。接在電壓源上的阻抗是Z0傳輸特性阻抗的兩倍 - 電壓源兩側(cè)的阻抗為Z0。
　　時，兩個大小的電流波形I / 2Z0和E0 / 2的電壓波從作用點E.在一方向的一組的電流和電壓波發(fā)射移動沿著電纜和另一組相反方向的電流和電壓波。于所有電纜都受到電場的影響，因此電纜等于電纜和所有點上感應(yīng)的電流引起的總電流增量。此，在計算的感應(yīng)電流電纜時，確定的電場分布是很重要的電纜軸向地（即，不“開放區(qū)域”是電纜），以及的傳輸特性的特性阻抗電纜（例如，傳播速度和衰減）。設(shè)激勵源是沿傳輸線長度的電壓分布，在傳輸線等時分析電磁波。有分布式源的傳輸線可以被定義為傳輸線，對于每個增量的長度具有相應(yīng)的電壓源增量。
　　1示出了這種傳輸線的長度dz的單位的情況。移除卡具有的Ez電壓源到外部，在相同的常規(guī)傳輸線完全一樣，從而使每單位長度Z = R +jωL和單位長度方法Y的入口處的計算的阻抗= G +jωC在相同的標(biāo)準(zhǔn)傳輸線上。壓源Ez具有電場強度的大小（V / m）[1-4]。作用在圖1的傳輸線上的正弦信號（ejωt）沿著線電壓和電流可以用下面的等式表示：（3a）（3b），礦用電纜其中導(dǎo)數(shù)的等式然后，微分方程的替換可以是獲得二階微分方程（4a）（4b），其中γ2= ZY; z，沿線的坐標(biāo)。
　　了包含Ez的項之外，等式（3）和（4）與標(biāo)準(zhǔn)傳輸線方程相同。（5a）（5b）式（6a）（6b）常數(shù)K1和K2由負(fù)載阻抗Z1和Z2方程確定;得到的（7A）（圖7b）式其中z = z1和Z = Z2（Z2> Z1）ρ1和ρ2是線路端子的反射系數(shù)，由下式計算：（8A）（8b）中的式（ 5）是傳輸線到激勵源的理論公式，可以應(yīng)用于以下情況:)電力線，通信線路，靠近架空輸電線路，表示激勵源是一個場復(fù)合電動安裝架懸掛在高處;）埋地電纜和金屬管，激勵源是復(fù)合電場地板;）垂直元件，例如天線饋電裝置，和另一個類似的垂直元件，激發(fā)源是合成的垂直電場。

　　個幾十米在耦合限于這些電纜長度接近電纜的長度的電磁脈沖，其中所述各種電子系統(tǒng)包括信息設(shè)備，暴露于強電磁脈沖EMP環(huán)境（電磁脈沖），所述外部部分驅(qū)動器可以產(chǎn)生數(shù)百安培的脈沖電流或數(shù)萬伏的高壓或數(shù)百焦耳的能量。
　　此，EMP在電纜外導(dǎo)體上的耦合，具有電磁抗脈沖增強的地面電子通信系統(tǒng)是非常重要的。地電流耦合電纜附近的電磁脈沖電壓水平放置在等效模型傳輸線的電纜附近，分析了各種條件下EMP電纜耦合的影響。設(shè)方位角的入射角為90°，地球的電參數(shù)取σ= 0.001s·m-1，sr = 5，μr= 1.）幾十米長的電纜受到影響電纜EMP的長度的影響，感應(yīng)電流可以是幾千伏的，或甚至數(shù)千幾百安培的高壓的，使得連接到故障之后的各種電子設(shè)備的電纜：每個終端站和中間站裝置被引入絕緣體（線變壓器），過濾器元件（電流，扼流圈，電阻）和一個放大器元件（管，半導(dǎo)體等）燃燒通氣，降解的由結(jié)果中斷通信線路的傳輸。前大多數(shù)無線通信設(shè)備，計算機網(wǎng)絡(luò)，有線電話網(wǎng)絡(luò)等的防雷信號功率結(jié)束。時間保護裝置（ms級）減去電磁脈沖的脈沖上升時間（μS級），帶寬減少;通信系統(tǒng)的一部分配備了電子UPS，但其低浪涌電流仍在流血;總體而言，防止電磁脈沖的能力得到提高[5]。纜長度是不相同的，不同的電流耦合峰值頻率，時間越長電纜，更先進的頻率，還可以看出，無論是頻域或時域中，更長的電纜，更嚴(yán)厲的戒指，再加上搖擺期。于蜂鳴器由于主接地上的電流強度導(dǎo)致導(dǎo)體積累，電荷積累又形成這樣的電流循環(huán)，伴隨著輻射場。外，脈沖持續(xù)時間越短，耦合越多，電子設(shè)備損壞越多[6-10]。海拔變化的）效果引起感應(yīng)電流的上升，電流到Φ1誘導(dǎo)的增加的峰值的入射角的變化，當(dāng)φ= 90°的最大值。φ的修改對峰值電流的發(fā)生時間和電流的衰減沒有影響。振模式影響偏振角，并且感應(yīng)電流不同。偏置角，耦合電流越大，即，入射電場被分成水平偏振分量和垂直偏振分量，更大的水平偏振分量，更大的耦合電流，當(dāng)水平極化分量完全在φ= 90°時，耦合電流達到最大值?；亲兓瘜Ψ逯惦娏髌鹗紩r間或電流衰減沒有影響。
　　平偏振分量越高，耦合電流越大。裝高度的影響隨著高度的增加，耦合電流也增加，振蕩也增強。時，高度越高，峰值越快，衰減越快。近地面的電纜，由于比空氣小，對耦合電纜的影響會減弱電磁波的吸收和反射，電場強度對地的電場強度。著高度增加，反射波的延遲增加，并且反射波的影響減小，接近自由空間的情況。
　　著高度的增加，感應(yīng)電流的振蕩周期也隨著高度的增加而減小，因為高度增加，增加了電磁波的傳播速度。

　　電纜的半徑不同時，電纜的半徑越大，即電纜越粗，耦合電流越大。實上，導(dǎo)體的橫截面面積成反比導(dǎo)體，較厚的導(dǎo)體，多個DC電阻的直流電阻，特性阻抗變小，從而使最大電流耦合。EMP耦合能量電纜分析接近電纜附近的EMP強度，不僅是電流和感應(yīng)電壓引起的頻域波形，波形時間現(xiàn)場，還要將電磁脈沖能量耦合到有關(guān)電纜上。合能量與電纜的負(fù)載阻抗ZL密切相關(guān)。節(jié)始終使用傳輸線模型來計算電磁脈沖與電纜的能量耦合[11]。纜的架設(shè)的端對應(yīng)于負(fù)載ZL的阻抗的期間，根據(jù)上述式，感應(yīng)電壓VL（ω）和電樞電流I的充電電纜的側(cè)（ω）在頻域的表達：（9A）（圖9b），它可以是作為耦合到航空公司載荷能量EMP：極值的函數(shù)的的理論（10）知道，當(dāng)架空線的映射的特征阻抗負(fù)載阻抗Z0，即ZL = Z0 *時，最大負(fù)載可以耦合到能量。WLmax最大能量耦合可以被計算為：（11）在電纜周圍幾百米可耦合幾十能量的焦耳，同時與方位角，隨著能量的增加相關(guān)聯(lián)的增加。1示出誘導(dǎo)最小面板尺寸的電磁脈沖的損害的電子部件中，可以看出，如果電纜被連接到在裝置內(nèi)通過電纜傳輸?shù)哪芰?，該裝置會產(chǎn)生毀滅性的影響。磁脈沖耦合埋地電纜敷設(shè)地下電纜和地線周圍的電纜用絕緣護套構(gòu)成同軸傳輸線。絕緣層的厚度接近零時，可以認(rèn)為它是裸電纜。此，埋地電纜耦合分析EMP，前面分析了電纜連接器附近的相似性，仍然采用傳輸線理論。下電纜的傳輸常數(shù)和波阻抗通常由地球的特征決定，或至少主要由地球的特征決定。為確定電纜的大部分電流磁場在電纜周圍的地球中。地的電導(dǎo)率確定衰減常數(shù)大并且相移常數(shù)大大超過自由空間的相位系數(shù)。果，地下導(dǎo)體中的電流趨于比接地導(dǎo)體更慢地生長。
　　外，由于觀察點附近的接地導(dǎo)體引起的衰減的恒定電流主要取決于電流和感應(yīng)場的強度。著電纜的埋入深度增加，感應(yīng)電流也減小。下電纜的特征阻抗往往較低，因為導(dǎo)體非?？拷娏鞣祷鼐€（地）。于這個原因，并且由于接地不是良導(dǎo)體，所以沿著地下傳輸電纜強烈地衰減電流。
　　管在這種情況下低阻抗意味著產(chǎn)生大的感應(yīng)電流。而，由于分解強空氣反射效應(yīng)和地球的表面上，使得施加到所述電纜中的電場比入射場的小得多，因此，只有一個小的電場低阻抗。經(jīng)地下電纜的當(dāng)前遭受更大的衰減，從而在上基本上僅由條件的點來確定所述電纜的每個點中感應(yīng)的電流通過沿著傳輸電纜的感應(yīng)電流被傳輸遙遠(yuǎn)是無用的浪費一切都完成了。面上的電纜具有較高的特征阻抗（幾百歐姆），但在反射波到達地面之前，電纜將受到幾乎所有的入射場效應(yīng)。外，由于大的接地區(qū)域是非常好的電流回路，因此電纜的近地電流傳輸減弱率非常低。后，感應(yīng)電流可以傳輸?shù)竭h(yuǎn)程位置。電纜中感應(yīng)的近電流可以包含遠(yuǎn)離感應(yīng)電流的傳輸距離的各個點。

　　此，盡管近接地電纜具有顯著的特征阻抗，但感應(yīng)電流大于地下電纜的感應(yīng)電流。上面的電場方程可以看出，電場與土壤中土壤電導(dǎo)率的平方根成反比，隨著深度指數(shù)增加而減小。著您的增加，感應(yīng)電流和隨后的復(fù)位時間達到的最大值會減小。種關(guān)系可以從電場的表達式看出，平方根與場的大小成反比。此，土壤電導(dǎo)率越高，地下電纜的感應(yīng)電流越低。電磁脈沖耦合到天線饋電等時，還感應(yīng)產(chǎn)生電流，而另一個類似的垂直天線饋電元件通過入射波作用產(chǎn)生電流。
　　于只有垂直極化波在電場的垂直方向上具有分量，所以只有垂直極化影響垂直導(dǎo)線。于水平極化波，垂直分量僅用作無源阻抗。外，在上述中，當(dāng)入射波的垂直極化，并根據(jù)ejωt規(guī)律在時間上的變化，從地面到高度的上下方向h是電場分量（12），其中RV是垂直極化波的反射系數(shù)。直電纜長度越長，電流越高，耦合到下端的天線饋電線越高。
　　與我們想要最大化天線以獲得更好的通信結(jié)果的事實不相容。外，目前較高的上升加上較慢的衰減是緩慢的。外，在EMP的作用下，垂直電纜中間部分的電流大于兩端的電流。過傳輸線理論分析結(jié)果，下面描述了準(zhǔn)垂直線纜上的電磁脈沖，埋地電纜電壓，電流情況和耦合能量，并討論了各種參數(shù)，數(shù)量獲得的電纜，反饋電磁脈沖，以減少有用的結(jié)論:)暴露部分電纜，鋪設(shè)電纜時，必須設(shè)置高度，以盡量減少，減少電纜的長度，每臺設(shè)備天線饋電時，天線最好盡可能低，但這種通信，有時為了更好的通信天線安裝高階段沖突的影響，應(yīng)該在實踐中加以考慮，兩者都做;）選擇較大直徑的電纜，在低電阻率導(dǎo)電材料中應(yīng)考慮材料;）用于電纜如果埋藏，必須增加埋藏深度，并且必須選擇低土壤電阻率的區(qū)域進行埋葬。
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