高强度辐射场(HIRF)对机载干扰弹的影响

光电技术应用

ELECTRO-OPTICTECHNOLOGYAPPLICATION

Vol.34，No.3June，2019·信号与信息处理·

高强度辐射场（HIRF）对机载干扰弹的影响

郭炳彦,范庆君，郭永利，赵非玉

（中国电子科技集团公司光电研究院，天津300308）

摘要：分析了复杂电磁环境下高强辐射场（HIRF）对机载干扰弹可能产生的危害影响，通过实验验证了在HIRF环境下机

载干扰弹在使用时其敏感频段为单一固定频段，投放设备电路通电与不通电状态下HIRF对干扰弹安全性影响，最后提出了几种提扰弹使用时安全性的措施。

关键词：高强度辐射场（HIRF）；干扰弹；电磁干扰；敏感频段中图分类号：TN972

文献标识码：A

文章编号：1673-1255（2019）-03-0016-03

InfluenceofHIRFonAirborneDecoy

GUOBing-yan,FANQing-jun,GUOYong-li,ZHAOFei-yu

(AcademyofOpto-Electronic,ChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation(AOECETC),Tianjin300308,China)

Abstract:Thepossibleharmofhighintensityradiatedfield(HIRF)toairbornedecoyincomplexelectromag⁃

neticenvironmentisanalyzed.Throughexperimentverification,thesensitivefrequencyoftheairbornedecoyunderHIRFenvironmentisasingleandfixedfrequency.AndtheinfluenceofHIRFonthesafetyoftheairbornedecoyundertheconditionofelectrificationandnon-electrificationofthedispensingequipmentcircuitisverifiedbyexper⁃iments.Severalmeasurestoimprovethesafetyoftheairbornedecoyareputforward.

Keywords:highintensityradiatedfield(HIRF);airbornedecoy;electromagneticinterference;sensitivefre⁃quency

HIRF）来自雷达、无线电、电视及地面、舰船或航空器上的高功率发射机，其具有频带宽（10kHz～

高强度辐射场（highintensityradiatedfield，

连续电磁波和脉冲电磁波，连续电磁波以通讯无线电波为典型代表，脉冲电磁波以雷达波为典型代表[2]。连续电磁波对电起爆火工品的影响主要是电磁波以耦合方式进入系统，产生感应电流作用于桥丝，使桥丝产生热积累。脉冲电磁波对电起爆火工品的影响主要是电磁波以电压形式加在脚-壳之间，使电起爆火工品局部出现过热或电击穿。

目前国内外机载干扰弹均采用电起爆火工品实现其装载的红外诱饵的抛射与点火，此类电火工品虽然外形结构不同，但内部结构基本均属于桥丝

式电火工品。

当机载干扰弹处于高强辐射场中时，如果电场场强足够高，时间足够长，则可能使电火工品脚-壳之间产生击穿并使其发火，或其桥丝成为接收天线，在高强辐射场中产生耦合电流。而更复杂的是

40GHz）、场强高等特点[1]。高强辐射场不仅对机载起爆装置的军械也会产生非常大的危害。经过高

电子设备会产生非常大的影响，同时其对采用了电强辐射场的照射，军械中的电起爆装置可能会出现误起爆、性能或可靠性降低等严重问题，即电磁辐射对军械的危害（HERO）问题。通过试验分析了安全使用提出了要求。

HIRF在干扰弹装机时可能造成的危害，对干扰弹

1高强度辐射场对机载干扰弹可能产生的危害

在复杂电磁环境下，高强度辐射场同时包含了

收稿日期：2019-05-10

作者简介：郭炳彦（1980-），男，学士，工程师，研究方向为机载干扰弹设计.

第3期郭炳彦等：高强度辐射场（HIRF）对机载干扰弹的影响

17当干扰弹装载在飞机上后，与干扰弹相连的投放设

备中的线路、电子部件都可能成为接收天线，在高强辐射场中产生耦合电流。如果通过桥丝的耦合电流足够大，会使电火工品发火；而耦合电流达不到火工品发火条件时，电火工品也会由于长期受到低于发火能量的电流作用，使其性能恶化，降低其可靠性。

因此，高强度辐射场可能会导致干扰弹的误发射、延期发射或瞎火等故障，是影响机载干扰弹及载机安全的重要因素。

2干扰弹在HIRF条件下的发火试验

试验主要是研究干扰弹在高强辐射场下装机使用（即与投放设备相连）时的安全性，暂不考虑其受长期电磁辐射后造成的性能影响。

2.1试验方案

干扰弹组件中只有电点火具会受到HIRF能量影响，电点火具自身及与其相连的弹壳可能成为接收天线，因此被试品采用由干扰弹弹壳及电点火具组成的干扰弹模拟弹。模拟弹弹壳完全相同，分别装配1号、2号、3号三种电点火具各10发，三种电点火具结构基本相同，装药有所差别。

干扰弹与投放设备连接，分别在投放设备不通电、通电两种状态下进行HIRF试验（通电状态即投放设备发射电路接通电源）。投放设备包括投放控制器、顺序器、安全保护装置、发射器、电缆。

试验检测设备布置图见图1。

射频信号源

电场探头

接地平板

2m

功率最大器功率放大器

LISN

EUT

微波信号源

开关

电源

85cm

微波放大器

场强接收机控制计算机

图1试验设备布置图

在干扰弹实际装机使用时，投放控制器、顺序

器、安全保护装置、电缆都安装在飞机内部，受飞机

蒙皮保护，所受的电磁辐射影响较小，而干扰弹与发射器则直接暴露在飞机外部的严酷电磁环境下，因此EUT只包括干扰弹模拟弹与发射器。

2.2试验条件

试验条件根据干扰弹实际使用时所处的电磁环境进行筛选。见表1。方法按GJB152A-97执行[3]。

表1

试验条件

序号试验频率范围极限值1/V/m试验条件

2102kHz～30～2MHz

MHz200330～100MHz200200GJB151A-97[4]

4100～400MHz2001kHz调制深度为方波调制（90%

SW）；500脉冲调制（PM）；71～～61GHzGHz700脉冲宽度为6μs（或更宽）；87.56～7.5GHz7007009

18～～40100脉冲重复频率为2kHz

GHz

GHz200

GJB151A-97

3试验结果与分析

3.1试验结果

投放设备处于通电状态下时，红外模拟弹在整个试验过程中均未有发火现象。

3.6~3.8投放设备处于断电状态下时，GHz频段，1号发火5发，2号发火试验过程中在

电点火具发火3发，共发火14发（三种电点火具各6发，3号

装填10发，共装填30发）。其余试验条件下点火具均未有发火现象。

试验结果见表2。

3.2敏感频段

试验结果表明，外部设备确定的情况下，引起干扰弹发火的敏感频段是一固定频段。

一般情况下，当HIRF的射频能量耦合到干扰弹投放设备及弹体时,系统中控制线、弹体、测试线等,通常条件下可以视为最简单的单振子天线[5]，其

18光电技术应用第34卷

耦合能量的多少取决于偶极子天线的方向函数,即对射频能量耦合的大小是通过天线轴线垂直平面感应电场的方向函数决定的。有下式

F(θ)=式中，β为相位改变常数，cos(βicossinθθ)-cosβ=βl…………（1）

为天线的有效长度。

2Π；l当方向角θ=F(λθ为方向角；

θ)达到最大值，半波谐振，此时系统吸收的电磁波能量最大Π2、l=4λ时，即[6]。

三种模拟弹内部结构与相应零部件材质基本相同，1表明，A，阻值试验采用的电点火具百分百发火电流均为三种模拟弹敏感频段为同一频段，1.0Ω，电点火具结构基本相同。试验结果说明敏感频段与模拟弹及相连投放电路设备组成的系统固有频率相关。对单独电火工品，可通过场线耦合理论[7]建立模型，对其敏感频段进行分析、仿真计算[8]，而当干扰弹与投放设备连接时，因系统组成器件、设备多，情况复杂，计算系统的固有频率难度极大，因此实际中常通过实验确定系统的敏感频段。

表2试验结果

序号试验频率范围发火数11号3号备注

21002号0032kHz～2MHz0430～100～30100MHzMHz

00000～MHz400～MHz00061GHz000716～6GHz

500387.5～0603.6~3.8GHz

9

18～～7.018GHz

GHz

GHz000

00

00

3.3投放设备电路通断对干扰弹发火影响

试验模拟了干扰弹在装机使用时与电子投放设备连接时的情况，影响干扰弹发火的因素极为复杂。由试验结果可以看出，在投放设备通电情况下

即处于待发射状态时，干扰弹在HIRF环境下反而具有较高的安全性；在投放设备不通电情况下，即干扰弹只是在装卸状态时，在HIRF环境下其危险性较高。其原因可能为在投放设备通电时，电磁波耦合线缆、桥丝产生的电流被电路系统分流，进入电点火具桥丝的能量较低，不足以使干扰弹发火。

4结论

干扰弹在地面装卸，与载机投放设备相连时，受HIRF影响存在较大安全隐患。提高其安全性的方法有：（1）尽量减少暴露在HIRF环境中的电路设备及电缆；（2）为暴露在HIRF环境中的电路设备及电缆设计电磁屏蔽措施（复合导线、滤波器等[9]）；3）干扰弹电点火具采用钝感电火工品；（4）严格控制干扰弹敏感频率波段的电磁辐射。参考文献

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[4]中国电子技术标准化研究所分系统电磁发射和敏感度要求.GJB[S].151A北京-:97国防科工委军

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