电磁脉冲辐照效性电路分析雷达技术11电磁脉冲辐照下单线线缆的等效性电路分析费卓蓉（陕西黄河集团设计研究所，陕西西安710043）摘要：本文运用场线耦合方法中的SPICE等效电路法，在入射波激励下建立双导体传输线模型与SPICE等效电路模型，并进行接地平面的处理，在LTSPICE中计算电磁脉冲辐照下单线线缆模型的端接电阻端口处的耦合电压电流值，与CST线缆工作室中相同模型仿真的物理量对比分析，表明SPICE等效电路法在时间上具有巨大优势；且其对于传输线端接非线性器件问题的处理也有着巨大优势。关键词：电磁脉冲；单线线缆；SPICE等效电路引言在高功率微波武器发射出的电磁脉冲能量进入电子设备内部的后门耦合中，电磁脉冲会通过传输线（包括电源线、信号电缆以及地线回路）及其网络对其端接的电子器件、设备及系统造成干扰、潜在性失效或永久性损伤。因此，开展电磁脉冲对传输线响应特性和作用规律研究，对于电磁脉冲防护技术和防护措施的研究具有重要意义[1-3]。研究场线耦合的方法有时域有限差分法、时频域变换法、BLT方法、SPICE等值电路法等多种求解方法L4]。其中SPICE等值电路法在处理时域瞬态非线性问题时具有独特优势。SPICE软件中一般含有无耗双导体传输线的精确解模型，但对于外部场入射传输线的情形没有直接可调用的模型，开源软件SACAMOS能够提取各种条件下线缆的SPICE等效电路模型，将结合LTSPICE将其应用扩展到核电磁脉冲辐照接地平面上单线线缆的情境中。1模型的建立1.1在入射波激励下的双导体传输线模型如图1所示，外部场入射双导体传输线，在导体上产生感应电流和电荷，这些感应电流和电荷将会产生散射场，散射场与人射场一起，产生总的电场和磁场。导体1(2,t)b十1V(z+△z,t)n1导体2a1(z,t)bEincX2+△zBine图1人射波激励的双导体传输线模型雷达技术12电磁脉冲辐照下单线线缆的效性电路分析E=Exa+EincB=Bxal+Birc它们由导体表面的边界条件约束。有外来人射场的单位长度传输线方程[5]如下al(z,t)aV(z,t)=I(z,t)+gV(z,t)+c人射场的作用由等效分布电源VF、IF代替，其中aVF(z,t)Binc.ndlatJaCaIr(z,t)=-gEinc·dlEoc.dlatJa上式的积分限为图1中围线的一条竖边，n为围线所在面的单位法向量。在围线上应用法拉第定律可得由电场强度表示的等效电压源aVr(z,t)=E,n(α=d,z,t)-E,n(α=O,z,t)Einc·dla之.传输线方程可视为状态变量方程的一个特例，可通过引人状态转移矩阵来求解。将双导体传输线模型视为一个二端口网络，端口的电压电流关系...
