复杂电磁环境

论复杂电磁环境的基本问题 pdf
复杂电磁环境是信息化时代中一个不可避免的问题，而针对这个
问题，论文是必不可少的研究成果之一。

电磁环境的复杂性在不同的
领域表现出来的形式也各异，但是总体来讲主要集中在以下三个方面。

一、电磁波的竞争和干扰
这是复杂电磁环境最直观的表现之一，会出现很多与之相关的问题，在通讯领域最为明显，引起的干扰也极为明显，例如无线电频率
的冲突，或是互相侵扰带来的干扰。

因此我们需要关注与处理这其发
生的原因和问题，并且设计合适的技术以应对这样的干扰，避免其对
网络带来的恶劣影响，提升信息技术系统的稳定性和可靠性。

二、电磁波的安全问题
电磁波的安全问题主要体现在通讯技术和保密领域。

传统通信方
式中，串谋者非常容易通过受信联接获取信息，现代通信技术中，数
据的安全性要求更加严格，数据传输的可靠性和保密性可能会受到各
种因素的影响。

因此,我们也需要针对这一方面提出相应的技术解决方案。

三、电磁波空间利用的可行性问题
随着科技的迅猛发展，许多国家的工业生产都采取了无线科技的
方式，这意味着电磁波空间利用的可行性也将成为一个问题。

未来的
科技会更加注重节约能源，环境保护以及无线能源的利用，因此我们
需要围绕这些问题，来提高电磁环境的空间利用率和管理可靠性。

总而言之，复杂电磁环境的问题在不同领域具有不同的表现形式，因此，在研究复杂电磁环境的问题时，最好确保我们对于我们关心的
问题所围绕的领域有一个清晰的界定，从而更有效地处理和解决问题。

同时，我们也需要关注世界上最先进的技术，提出对应标准，促进身
边复杂电磁环境的管理和治理。

复杂电磁环境模拟系统复杂电磁环境模拟系统用于在桌面环境下，采用射频注入的方式模拟各种真实复杂电磁环境，使被测设备在该可控环境下进行指标和功能测试，以检验被测设备在实际电磁环境下的性能，从而在研发阶段就解决被测设备在实际电磁环境下可能遇到的问题。

复杂电磁环境模拟系统可根据配置动态生成用户所需的多路具有复杂信号特征和复杂逻辑关系的电磁信号，包括通用信号、雷达发射信号和目标回波信号、运动目标和多目标信号、卫星通信和导航信号、测控及遥感信号、电子战信号等，并具备信号捕获、记录和动态回放的功能。

●具备复杂特征电磁信号产生功能，支持多音、连续波、各种脉冲调制、脉内调制、模拟调频调幅调相、数字调频调幅调相、噪声调制、频率捷变等●具备多种用途信号特征模拟能力，信号特征库覆盖各种体制雷达、常规通信、电子战、侦察、遥感、测控、卫星通信、引导、导航定位、数据链等各种应用场景● 具备多通道相参、非相参信号产生功能 ● 具有基带、中频、射频多种信号形式输出能力 ● 具备运动目标信号特征模拟和动态场景模拟功能 ● 具备多目标信号模拟功能● 具备延时、多普勒、多径衰落等信道特征模拟能力 ● 具备多通道射频信号合成分配功能 ● 具备信号采集和动态无缝回放的功能 ● 具备远程控制能力 ●具有良好的可扩展能力概述功能及特点● 工作频段范围：DC~40GHz● 最大模拟带宽：20GHz （f ≤20GHz ），2GHz （f>20GHz ） ● 输出功率范围：-80dBm~-10dBm （仪器端口）● 输出信号典型相位噪声(1GHz)：≤-79dBc/Hz@10Hz ，≤-124dBc/Hz@10kHz ● 频率转换时间：最短可达100ns ● 模拟器相位变化时间：10ms● 一次试验单台模拟器的脉内信号形式：≥50种 ● 模拟信号脉冲脉宽范围：20ns~20ms ● 模拟信号脉冲PRI 范围：100ns~100ms ●模拟信号达到时间精度：优于0.1ns复杂电磁环境模拟系统分为软件平台、硬件平台以及信号检测系统三大部分。

复杂电磁环境及防护复杂电磁环境可以综合定义为：在某一空间内由时域、频域、空域和能量域分布复杂的多种电磁信号叠加，它对电子装备、火工品、燃油和人员等有不同程度的危害。

复杂电磁环境是综合性名词，主要用于顶层策划和宏观分析。

实质上电磁环境都是复杂的、动态的，在技术设计层面都应进行分解和分类，成为可描述的技术参数。

1.1 按电磁能量的来源划分有：（1）自然电磁现象和人为电磁现象（2）我方电子装备辐射和敌方电子装备辐射（3）无意电磁辐射（电磁兼容范畴）和有意电磁辐射（电子对抗范畴）1.2 按电磁场信号特性划分有：（1）随机或无规则波形（2）无调制波形（脉冲，连续正弦波）（3）调制波形（脉冲调制，模拟量调制）在电子装备使用过程中，使用方常常应用“复杂”这个词来形容装备附近的电磁环境，其原因是多方面的。

（1）电磁环境集成的不确定性电子装备在不同空间电磁信号的叠加是不确定的，电磁信号的组合受多种因素限制。

（2）电磁环境测量的不确定性电磁环境测量数据受时间，方向及频谱等因素影响。

测试结果具有统计特性，另外，在特定条件下，电磁干扰信号电平是很低的，例如雷达接收机极限灵敏度-110dBm，天线增益40dB。

其干扰信号用一般干扰测量仪或频谱仪是测不到的。

（3）未来战场上广泛使用电子对抗技术和强电磁脉冲技术，这些技术参数是不可预知的，并且攻防双方都应用可变参数。

为了进行电磁防护，提高电子装备的电磁生存能力，电子装备设计时需要对可能造成电磁干扰的电磁环境进行分类分析。

2.复杂电磁环境的分析2.1 电子对抗（电子战）和电磁环境效应内容的区别电磁环境效应是在能量域研究电磁能量对电子装备、军械等的影响。

主要涉及电子装备（含接收器通道外）对电磁能量敏感程度，并且要求对接收器通道内器件不损坏、不烧毁。

电子对抗是在信息域研究接收器通道内的电子对抗。

主要通过信号处理剔除干扰，当然也应用了信道捷变频，天线旁瓣对消等措施。

电磁环境效应包含了一些电子对抗的内容，但电子对抗有其独特的技术内容，两者有较大区别。

复杂电磁环境下电子设备抗干扰技术研究一、引言在现代社会，电子设备得到了广泛的应用，包括通讯、计算机、汽车、工业控制等领域。

然而，因为各种原因，电子设备在复杂电磁环境中难免受到干扰。

因此，电子设备抗干扰技术与应用成为了相关研究的重要一环。

二、电磁环境介绍电磁环境是指电磁场对周围介质的影响，包括电压、电流、电磁波以及辐射等因素。

电磁环境有很多种，包括业余无线电台、电力变压器、航空航天、电视台等。

这些电磁干扰的影响可能会导致电子设备的性能丧失，甚至失效。

三、电子设备抗干扰技术为了提高电子设备的性能和可靠性，需要采用一些技术来抵抗电磁干扰。

下面列举了几种常见的电子设备抗干扰技术：1.屏蔽技术：使用屏蔽材料将电磁场隔离开来，从而减少电磁干扰对电子设备的影响。

2.滤波技术：使用滤波器将干扰信号滤除，从而减小电磁干扰的影响。

3.接地技术：良好的接地可以降低电子设备的干扰水平。

正确的接地是抗电磁干扰的关键之一。

4.数字信号处理技术：通过数字信号处理技术对电路进行处理，可以抵抗电磁干扰对数字信号的影响。

5.故障监测技术：通过实时监测电子设备的故障信息，在电子设备受到干扰时进行实时修复，以保证电子设备的正常运行。

4、电磁兼容性测试要了解电子设备的抗干扰性能，需要进行电磁兼容性测试。

根据要测试的设备类型和测试流程，可以分为常规测试和专项测试两种类型。

常规测试是指对一般类型的电子设备进行测试，包括辐射测试和传导测试；专项测试则是指对一些特殊类型的电子设备进行测试，包括车载设备测试、医疗设备测试等。

为了保证测试的准确性和可重复性，需要采用合适的测试流程和测试设备。

在测试过程中，需要注意测试条件和测试环境对测试结果的影响。

同时，需要对测试结果进行分析和评估，从而确定电子设备的抗干扰性能是否符合要求。

5、电子设备抗干扰技术的应用领域电子设备抗干扰技术的应用领域十分广泛。

下面列举了几个典型的应用场景：1.军事领域：军事设备在战场环境中需要具备良好的抗干扰性能，以保证正常的指挥和通讯。

浅谈复杂电磁环境随着科学技术的发展,各种装备的日益现代化,微电子器件和电发火装置大量增加,现代化的机电系统的电磁敏感度越来越高。

另外,在高技术条件下,空间的电磁环境日益复杂,除雷电、静电等自然危害源之外,还有通信、雷达、电子战装备和定向能电磁脉冲武器、电磁脉冲炸弹等人为电磁危害源。

这些复杂多变的电磁环境,尤其是静电放电和高功率微波等快上升沿脉冲电流形成的电磁脉冲场,对装备的安全性乃至生存能力构成了严重的威胁。

因此,研究电磁环境效应及其防护对策,己成为当今各发达国家研究的重要课题之一。

1、电磁环境与电磁环境效应电磁环境是指存在于给定空间所有电磁现象的总和。

构成电磁环境的各种电磁危害源十分复杂,既有雷电、静电之类自然电磁危害源,又有雷达、通讯、广播、电子对抗等射频源和定向脉冲弹之类的人为电磁危害源。

这些危害源总体或某一种对装备或生物体的作用效果称作“电磁环境效应”( electromagnetic environment effects),一般简称为E3问题。

美国政府工作报告在1991年就强调指出:“应把电磁环境效应和每个武器系统的维修计划与集成化后勤保障计划放在同等重要的地位”。

此后,美国国防部还专门召开电磁环境会议,研究E3与信息战的问题。

目前,美军有世界上规模最大、设备最先进的陆、海、空三军电磁脉冲效应研究机构。

该研究机构着重于军事项目和暴露环境的研究,并对美军各种电磁辐射装备提出暴露标准。

科索沃战争和“911”之后的伊拉克战争都表明,美国十分重视用电磁炸弹和电磁脉冲武器打击重要军事目标和电台等民用设施。

可见,电磁环境效应尤其是电磁脉冲或高功率微波武器,在未来对各种电磁敏感系统的威胁是不可忽视的。

2、电磁环境的作用机理及其效应在电磁脉冲效应研究中,人们十分关注电磁脉冲的作用机理与效果,尤其是快上升沿的电磁脉冲对武器装备的影响具有奇特的作用。

实验研究表明,各种电磁危害源主要是通过能量的传导耦合或辐射耦合模式发生作用。

２装备指挥技术学院学报２００８年１．１电磁环境与复杂电磁环境应定义为：电磁环境对军队、设备、系统和平台作电磁环境（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，战能力所产生的影响。

它包罗所有的电磁学科，ＥＭＥ）一般是指存在于某场所的所有电磁现象的如：电磁兼容性与电磁骚扰，电磁易损性，电磁脉总和Ｅ１。

２１。

冲，电子防护、电磁辐射对人员、军械和挥发性材文献［３］中将电磁环境定义为：在特定的行动料的危害，以及闪电和沉积静电（Ｐ—ｓｔａｔｉｃ）等自然环境里军队、系统或者平台执行其规定的任务时现象效应，简称Ｅ３［６］。

图１是美军关于电磁环境可能遇到的，在各种频率范围内由辐射或传导的效应的示意图。

电磁发射（水平）功率和时间分布的结果。

它是电磁骚扰，电磁脉冲，电磁辐射对人员、军械和挥发．性材料危害，以及雷电和沉积静电等自然现象的综合。

前苏联《军事百科全书》对电磁环境的定义是：影响无线电装置或者其部件工作的电磁辐射环境。

规定区域内或者目标上的电磁环境，主要取决于无线电装置（及其部件）的数量、工作状态、挚！翟辐掣零妻竺：。

苎县要玲塑：，警孳量苎罂图ｌ电磁环境效应示意图电子战双方在特定的感兴趣的区域内，由使用各自电磁能的电子战系统构成的信号和信号密度的１．３电磁骚扰与电磁干扰总和‘引。

国军标ＧＪＢ７２Ａ一２００２中将电磁干扰（ｅｌｅｅ－从未来战场可能遇到的电磁环境的构成和特ｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，，ＥＭＩ）规定为：任何能点来分析，基本上可以将战场条件下的电磁环境中断、阻碍，甚至降低、限制无线电通信或其他电定义为：在特定的战场空间内，对作战行动有影响气电子设备性能的传导或辐射的电磁能量。

的自然电磁现象和人为电磁现象的总和。

美军将电磁干扰定义为：任何中断、阻碍或降战场电磁环境的构成因素有很多，既有自然低、限制电子或电气设备工作效能的电磁扰动。

因素又有人为因素。

在人为因素中，既有有意电电磁干扰可以是有意的，如某些形式的电子战；也磁干扰，又有无意电磁骚扰，即在人为因素中，既可以是无意的，如寄生辐射与响应、交叉调制所产有军用电磁辐射，又有民用电磁辐射；既有我方电生的结果等口］。

复杂电磁环境主要是指：在一定的作战时空内，人为电磁发射和多种电磁现象的总合。

构成复杂电磁环境的主要因素有敌、我双方的电子对抗，各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波，民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。

信息化战争多是从电磁场拉开序幕。

实施宽频域、多样式、多层次的电子干扰，是夺取制电磁权的基本手段。

海湾战争的“沙漠风暴”行动实施后，多国部队的多种电子战飞机首先升空，与其他电子对抗设备一起对伊军的电台、雷达和通信设备进行压制性干扰，使伊军的通信联络中断、电子设备失去作用，雷达显示器上一片杂波，从而为之后的获胜奠定了基础。

未来的信息化战场上，传统的夺取制空权，取决于夺取制信息权；夺取制信息权，基础是夺取制电磁权。

复杂电磁环境，是信息化战争的舞台，是信息化战场的基本特征。

推进机械化条件下的作战向信息化条件下的作战转变，必须深入研究复杂电磁环境下的作战问题。

信息化战争多是从电磁场拉开序幕，随着新军事变革的不断推进，战争形态由机械化向信息化演变的速度越来越快，复杂的战场电磁环境，正是战争形态演变的产物，并将随着信息化战争的发展而发展。

制电磁权成为制信息权的基础实施高强度、多方位、大纵深的电磁攻击，是夺取制电磁权的基本条件。

随着现代电子技术的迅速发展及其在空袭作战中的广泛运用，电磁攻击的威力空前提高，攻击方式增多，攻击平台多样，攻击速度加快。

可以想象，未来防空作战开始前，敌我双方进行侦察与反侦察、欺骗与反欺骗；作战过程中，进行干扰与反干扰、摧毁与反摧毁，必将构成极其复杂的电磁攻击环境。

多手段、全方位、立体化的电磁侦察，是夺取制电磁权的基本保障。

一方面现代侦察手段多样，可将空间技术、遥感遥测技术、微电子与光电技术和电子计算机技术等广泛应用于电子侦察领域，使电子侦察监视能力得到空前的提高。

另一方面现代侦察范围广泛，从侦察空域上，可以从太空到地面，从前沿到纵深，对作战空间地域实施全方位的侦察；从侦察频谱上，可以全频率范围进行有效的侦察、记录、分析；从侦察内容上，不仅可以查明对方电磁设备的战、技术性能，而且可以获得电子设备的类型、数量、方位、部署、武器系统的配备及其军事行动企图等重要情报。