Nanosecond EMP simulator using a new high voltage pulse generator

• Autorzy: Achour Y. , Starzyński J. , Jósko A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.10.07

Warianty tytułu

PL

Symulator impulsów nemp z autorskim generatorem impulsów wysokiego napięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, a prototype of an electromagnetic pulse generator (EMP) is presented. It is designed to test electrical systems and equipment in electromagnetic hostile environments according to military standards. It consists of a high voltage pulse generator connected directly to a helical antenna in order to convert the electrical energy into an electromagnetic wave. Two types of simulations were developed in order to predict the behaviour of the simulator: the first one using Matlab Simulink for the electrical part, and the second using FEKO to figure out the parameters of the designed antenna. A reduced model has been built and tested. The generated electrical field of the generated EMP was measured using a free field D-dot probe.

PL

W artykule przedstawiono projekt systemu generującego nanosekundowe impulsy elektromagnetyczne. System taki może byc zastosowany do testowania (zgodnie z normami wojskowymi) odporności urządzen i systemów elektronicznych na impulsowe zaburzenia generowane na przykład przez broń elektromagnetyczną. System składa się z autorskiego generatora szybkich impulsów wysokiego napięcia podłączonego bezpośrednio do anteny śrubowej. W celu zaprojektowania urządzenia wykonano symulator generatora w programie Matlab Simulink i model anteny w oprogramowaniu FEKO. Na podstawie wyników symulacji wykonano i zbadano pomniejszony prototyp urządzenia.

Słowa kluczowe

EN

electromagnetic pulse; high voltage pulse generatord; dipole antenna; D-dot probe

PL

impuls elektromagnetyczny; generator impulsów wysokiego napięcia; antena dipolowa; sonda D-dot

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 10
• Strony: 33--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Achour Y.

• Institute of Electronic Systems, Faculty of Electronics, Military Academy of Technology, ul. Kaliskiego 2, 00-489 Warszawa, Poland

autor

Starzyński J.

• Institute of Electronic Systems, Faculty of Electronics, Military Academy of Technology, ul. Kaliskiego 2, 00-489 Warszawa

autor

Jósko A.

• Institute of Theory of Electrical Engineering, Measurement and Information Systems, Faculty of Electrical Engineering, Warsaw University of Technology, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, Poland

Bibliografia

• [1] QI-ZHI, S. et al.: Experiments on broadband EMP radiation with an axial mode helix antenna, Chinese Physics Letters, EMC-28(9), pp. 263–269, 2011
• [2] PECASTAING, L. et al.: A 250kV-300ps-350hz Marx generator as source for an UVB radiation system, IEEE Pulsed Power Conference, pp. 51–56, June 2009
• [3] HOLT, T. A et al.: A Marx generator driven impulse radiating antenna, IEEE Pulsed Power Conference , pp. 489–494, June 2009
• [4] BAILEY, V. et al.: A 6-mv pulser to drive horizontally polarised EMP simulators, IEEE Transactions on Plasma Science, 38(10), pp. 2554-–2558, Oct. 2010,
• [5] BARDET, C. et al.: Time-domain analysis of a large EMP simulator, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, EMC-29(1), pp. 40–48, Feb. 1987.
• [6] BAUM, C.: EMP simulators for various types of nuclear EMP environments: An interim categorization, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 26(1), pp. 35–53, Jan. 1978
• [7] Kekez, M.: A Direct Approach To Rf/HPM Generation With Regards To MCG, IEEE International Pulsed Power Conference, pp. 903–907, 2007
• [8] Kekez, M.: Maser Radiation Produced by Gas Discharges, IEEE Transactions on Plasma Science, 43(2), pp. 520–527, Feb. 2015
• [9] Kekez, M.: PFN-Marx pulsers for HPM testing application, International Conference on High-Power Particle Beams, pp. 954–957, 1996
• [10] Kekez, M.: PFN-Marx pulsers for HPM testing application, IEEE Transactions On Plasma Science, 40(6), pp. 1661–1667, June 2012
• [11] Kekez, M.: Are Gas Discharges Capable of Generating Maser Radiation?, IEEE Transactions On Plasma Science, 42(11), pp. 954–957, Nov. 2014
• [12] KING, R. W. P., ANDBLEJER, D. J.: The electromagnetic field in an EMP simulator at a high frequency, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, EMC-21(3), pp. 263–269, Aug. 1979
• [13] Kraus, J.D. and Marhefka, R.J.: Antennas for all applications, McGraw-Hill series in electrical engineering, 2002

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).