引 言

高空核爆电磁脉冲(high altitude electromagnetic pluse,HEMP)指外大气层核爆炸产生的高空强电磁脉冲. 国外HEMP的毁伤效应研究出现在二十世纪五六十年代,民用和军用设施都非常重视HEMP的防护和加固,在进行真实环境电磁脉冲效应试验的同时,也逐渐研发了大量的强电磁脉冲模拟器. 近年,随着无线通信和电子设备的迅速发展,国内外再次对HEMP的防护和效应研究重视起来.

目前,在强电磁脉冲的研究领域,主要包括大型强电磁脉冲模拟器试验、 连续波试验以及数字仿真等研究. 建造强电磁脉冲模拟器,需要考虑模拟程度指标[1],如脉冲的波形、前沿、脉宽、反射波,及模拟器的场强分布和极化等,因指标众多,目前很难建造满足所有指标的模拟器. 针对一种电磁脉冲环境,需要建造多套模拟器,经费大、周期长、研制困难且试验环境要求高. 建造中,瞬态超高压和大电流使器件特性及系统特性难以掌握. 近年,虽然电磁仿真领域发展迅速,但强电磁脉冲试验数据量小,对非线性和复杂耦合模式的仿真并不理想.

大型连续波试验,是随着HEMP模拟器的发展而提出的,20世纪90年代,国外开始建造大型连续波试验系统,作为移动式强电磁脉冲模拟器试验的补充手段. IEC标准中[2],将连续波作为强电磁脉冲试验的频域研究手段. 连续波作为线性等效方法,求取系统传递函数,取得大量数据及成果. 国内近年才开展大型连续波试验. 但理论研究方面,石立华等对频域幅度谱恢复时域信号进行了研究和仿真[3]. 谢彦召等对相位恢复在强电磁脉冲试验中的应用进行了研究[4]. 曹景阳等用探头数据验证了时域信号的恢复方法[5]. 陈翔等改进了相位恢复方法[6].

大型连续波和强电磁脉冲模拟器试验相比,连续波成本低、系统简单,作为无损伤试验,适用领域更广.本文对连续波试验系统的搭建、试验方法和数据处理进行了介绍,与有界波模拟器的试验数据进行比较,进一步验证了连续波在强电磁脉冲效应研究中的科学性和有效性．

1 连续波试验概述

通过连续波试验测量获取试验对象的传递函数, 即通过对试验对象的辐照,获取部分频段内响应与辐照场之比. 目前,连续波试验可获取传递函数的幅度谱[2],相位谱测量较难. 因此,连续波试验包括物理试验和后期数据处理.

连续波试验中,对每个频点进行较长时间的辐照,各频点辐照能量高,易获得数据. 强电磁脉冲模拟器试验中,部分频段能量低,效应测量中数据有损失.

本文先搭建大型连续波试验系统,选鞭天线作为试验对象,测量传递函数幅度谱,并进行相位估计,获取传递函数,用有界波模拟器辐射场波形进行效应计算,同鞭天线在有界波模拟器试验中的响应比较,来验证大型连续波试验在强电磁脉冲研究领域的有效性.

2 连续波系统搭建与试验步骤

2.1 系统搭建及要求

不同研究领域,脉冲波形也不同,但试验对象的线性传递函数不变,将脉冲波形傅里叶变换,与传递函数乘积,计算响应函数,再反傅里叶变换, 得时域响应. 通信系统是最小相位系统或近似系统,本文使用柯尔莫廊洛夫法[3-4,6,8],估计最小相位. 数据处理流程如图3所示.

图1 连续波试验系统结构图 Fig.1 Structure diagram of continuous wave test system

功放输出较小功率进行调试,查看输出和反射功率,30 MHz以上频段,功放直连巴伦. 天调存在“死点”,选取频点时需规避. 合理选取射频矩阵、巴伦、天调和电缆的载荷,防止器件烧毁. 单独设计巴伦输出线缆间的绝缘,天线升高或转动,线缆摆动,绝缘改变会烧毁线缆. 使用CST仿真软件,选取天线高度和试验对象布放位置.

测量系统:网络分析仪或频谱仪与信号源、电流环传感器、电场传感器、磁场传感器、光纤链路和服务器(数据处理、存储、图显及系统控制).

一个在破坏，另一个在创造； 一个“乱扔靴子”，另一个则(默默地)把它扶起来，放回原处。 两种“瘙痒”。 问题就在于，存在着两种“瘙痒”，而世界就建筑在“两”上。[2]493

屏蔽室:屏蔽体、配电柜、油机、载车.

选取开阔场地,减小反射. 试验对象距离辐照天线3个波长以上. 试验对象较大或辐射场能级需求较高时,和辐照天线之间距离大于天线和试验对象的尺寸,使入射场近似为平面波. 如不满足,渗入点满足即可. 参考传感器距离渗入点应适当,考虑试验对象对传感器的互感影响. 通过仿真软件确定布放位置,参考传感器与测量传感器需处于同一波面.

2.2 方法及步骤

叶晓晓往下翻了翻，还有更尖锐的，例如：你相信一脱成名吗？你觉得自己的身体难看吗？你觉得是男人更喜欢你还是女人更喜欢你？你揣测过男人们看你时的感受吗……

图2 连续波试验流程 Fig.2 Continuous wave test process

1) 屏蔽室屏蔽效能的测量

测量屏蔽室屏蔽效能,试验频段具备40 dB以上的效能,根据需要可提更高指标.

一个人的40年，通常是整个生命历史中极重要的时间段。我们用我们自己几十年丰富多彩的大大小小的具体奉献表明：我们配得上这样最有意义的人生。前瞻改革开放的未来，依然任重道远。我们伟大的党、国家和民族，不仅依然肩负着自身前进的重任，而且肩负着为人类作出更大贡献的重任。

2) 天线系统安装调试

组装天线,调试天线转动电机,连接系统. 保持安全高度,极化转动时不损伤天线.

天线系统:连续波辐射天线、巴伦、天线调谐器、功率放大器、同轴电缆和天线升降平台.

随着《中国制造2025》的进一步深化，中国焊接协会坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才发展”为基本方针，以“发展高端产品，推动技术创新”为主题，来自国内外焊接及相关领域知名专家为大家分享了先进焊接技术的现状、发展趋势及应用。

式中,R0(f)是未标定的响应函数,即测量传感器获取.

测量系统需单独设计供电,减小纹波干扰. 纹波干扰大于测量信号(nW级)两个量级,15 MHz以下频段试验,需比对数据,确定干扰大小. 试验中选用的电流环200 MHz以上非线性,需标定. 电场和磁场传感器1 GHz频段内是线性的.

布放试验对象后,再校准光电系统. 测量传感器选用电流环,在试验对象周围布放参考传感器,光纤链路将信号送至屏蔽间内,根据测量频段进行光纤链路校准,测量传感器测量函数S0(f)与参考传感器测量函数C0(f)比值为标定函数T0(f)[7],即

(1)

因传感器和传输链路的差异,标定函数T0(f)不可能为1,如传感器和光电模块同型号,偏差会较小;标定时,如出现较大偏差,重新标定,先检查链路,如无改进,考虑布放点存在驻波,移动位置重新标定.

4) 测量传递函数

公路工程管理是一项综合性较强且复杂的工作，涉及多方面的专业知识与技能。对相关管理人员提出了更高的要求，不仅要对施工质量、成本、进度进行严格的控制，还要重视施工安全管理。但是，一些公路工程管理人员忽视了施工过程中的安全管理，导致施工现场缺少安全设施，施工人员的安全保护措施发放不全，对员工的反馈或意见不能及时回复，很容易导致工程质量问题无法得到及时的处理，造成工程安全隐患，对施工人员的人身安全造成威胁，给施工企业带来严重的负面影响与经济损失[2]。

测量传递函数的幅度谱. 进行频点扫描,将数据图形化,用于判断“坏点”,“坏点”需重新扫描或偏移扫描频点. 传递函数H(f)[2]为

(2)

式中:E(f)是参考传感器测量值；R(f)是标定后的响应函数,既测量传感器测量值,

同志们，龙年伊始，万象更新。让我们抓住水利发展的大好时机，积极进取，奋发有为，开拓创新，全力做好规划计划工作，为加快推进水利改革发展作出新的更大的贡献！

(3)

3) 标定测量系统

5) 传递函数计算效应

连续试验流程如图2所示[7].

连续波试验系统包括天线系统、测量系统和屏蔽室,如图1所示.

图3 脉冲响应数据处理流程 Fig.3 Flowchart of pulse response data processing

3 试验数据测量与处理

3.1 试验对象

试验对象由2.4 m鞭天线、基座、电缆和假负载组成. 测量传感器选用电流环,测量同轴电缆芯电流;参考传感器选用电场传感器,测量空间为垂直电场. 假负载在0至1 GHz频段驻波比小于1.01,试验对象布放于距辐射天线中轴线50 m处.

3.2 测量鞭天线传递函数

超限学习机(extreme learning machine, ELM)是一种新颖的神经网络模型[9],具备训练时间短,拟合精度高的特点,作为一种数据驱动的建模方式,目前已广泛应用于众多领域. 本节中,针对试验数据,利用ELM对鞭天线传递函数进行拟合. 方法如下,定义ELM网络输出数学模型为

布放两个参考传感器,距试验对象3 m处同一波面布放空间电场传感器,离地1.2 m. 另布放地面电场传感器, 并测量系统本底噪声. 线缆及假负载的放置与辐射波传播方向水平,减少感应场影响. 1～25 MHz试验数据如图4所示.

图4 连续波1～25 MHz试验数据波形 Fig.4 Continuous wave 1-25 MHz test data waveform

25～250 MHz试验数据如图5所示.

图5 连续波25～250 MHz试验数据波形 Fig.5 Continuous wave 25-250 MHz test data waveform

系统本底噪声小于测量场和参考场,数据有效.

1) 2.4 m短波天线,3～30 MHz具有良好的接收特性;

2) 40 MHz以上频段,地面电场大于空间电场;

等式右边第一项是每个网格预测的类别概率信息，第二三项是每个预测框的置信度，这个分数代表了目标物体出现在预测框的概率，也代表了吻合目标的程度，即预测框属于人脸的概率。

3) 10 MHz以下频段,虽采取措施减小了纹波干扰,但辐照天线需靠近功放,低频部分存在较大干扰.

将数据换算至空间参考场电场值和天线线缆芯电流,并计算,得到传递函数曲线如图6所示.

图6 1～250 MHz传递函数曲线 Fig.6 1-250 MHz transmission function curves

1) 25 MHz至50 MHz频段,垂直电场对试验对象有较高的激励;

2) 100 MHz以上频段出现波浪抖动. 因为试验对象入射场包括空间辐射波和地面反射波, 随着频率变化,辐照天线方向图改变,反射波改变. 鞭天线的方向图也随频率变化,这是传递函数波浪抖动的主要原因. 对25～1 000 MHz进行测量,通过数据发现,传递函数也有类似抖动,但不作为本文研究内容.

2．1 一般资料 32例患儿中，平均胎龄（28．83±2．41）周，出生体重（854．53±107．77）g，其中单胎20例，双胎12例，剖宫产15例，自然分娩17例；辅助生育患儿共8例，占总病例数的25%，存活者6例，存活率75%，女性存活率占62．5%（5／8）。存活者出院时矫正胎龄（36．6±1．7）周。

3.3 基于ELM的传递函数拟合

HEMP的能量集中在100 MHz频段内,进行1 MHz至250 MHz的进行测量. 选20 m偶极子天线(1～25 MHz)和8 m对数周期天线(25～250 MHz)作为辐照天线. 因鞭天线对水平电场感应小,只做垂直电场试验.

筹资活动现金流对企业的发展具有辅助作用，无论是在企业亟需解决资金问题时还是扩大投资时，有效的筹资行为都可以对企业的发展起到至关重要的作用。因此，企业应当建立稳定的筹资渠道，确保企业经营稳定性。

(4)

式中:L是隐层节点数;β是输出神经元的加权系数;G是隐层节点的非线性激活函数;ai是权值;bi是偏置值;x为输入频率值;输出fL(x)为对应的传递函数估计值,采用单层神经元拟合x→fL(x)的映射关系; 非线性激活函数定义为Sigmoid函数:

(5)

传递函数拟合结果如图7所示.从图中可以看出,利用ELM可以较好地拟合鞭天线传递函数的映射关系,对机器学习算法在连续波试验数据的分析进行了有效的探索.

一体化实践教学是指通过整合实践教学环节，制定学生培养目标体系并通过教学环节维持日常工作的运转。较之于传统教学模式的分散性、断层性的弊端，一体化教学模式具有全程化、渐进性、训练性、整合性的特点，它有助于理论与实践脱节等教学问题的解决，提高教学质量。一体化实践教学体系借鉴集中较为先进的实践教学模式，如德国FH“企业主导型”实践教学模式、加拿大“能力为基础的教育”实践教学模式、英国“资格证书体系推动型”实践教学模式、香港“工业训练中心型”实践教学模式。旅游管理专业一体化实践教学更好地适应新形势下旅游业发展的需求。

司大愣子媳妇对我说：“秀容川，你不能再跟别呦呦来往了！你才十四岁，坏了名声，看日后哪个女的敢嫁给你。”

图7 ELM拟合波形 Fig.7 ELM fitting waveform

4 HEMP电磁脉冲效应计算

4.1 HEMP电磁脉冲效应仿真计算

按照上述连续波试验流程,获得传递函数;按照脉冲响应处理流程,将有界波模拟器试验中的空间辐射电场作为脉冲波形,得到脉冲波形效应,即通过线性等效计算获得鞭天线线缆芯电流,如图8所示.

图8 计算的芯电流波形 Fig.8 Waveform of calculated core current

4.2 有界波模拟器对鞭天线的效应试验

HEMP双指数脉冲公式为

E(t)=kE0(e-α t-e-β t).

(6)

IEC标准[10],k=1.30,E0=50 kV/m,α=4.0e7,β=6.0e8. 试验中,有界波模拟器脉冲波形满足标准,电场强度E0选用5 000 V/m,如图9所示.

图9 有界波辐射电场的波形 Fig.9 Waveform of bounded wave simulator radiation field

鞭天线效应电流如图10所示.

图10 鞭天线效应电流 Fig.10 Whip antenna effect current

比较连续波试验计算得到的效应电流(图8)和有界波试验的效应电流(图10),验证了连续波试验步骤、数据处理流程和大型连续波试验在强电磁脉冲领域的有效性. 但存在相位估计不准确,通过传递函数计算的效应电流峰值略低于有界波测量值. 连续波测量中频点间隔取值不均匀,电流探头200 MHz以上的非线性,均会引起效应电流的前沿误差.下一步,相位估计和修正方法将是研究重点.

5 结 论

通过对连续波试验的研究,验证了大型连续波系统试验在强电磁脉冲效应研究领域的科学性和有效性,该试验可应用于国内众多研究领域,如HEMP效应、雷电脉冲效应、高功率微波效应和大型结构体内通信传输衰耗研究等,具有较高的科学意义. 本文采用的试验和数据处理方法仍需继续改进,提高准确获取传递函数的能力,为强电磁脉冲效应研究提供支撑.

2.5 相关性分析 在试验组中，Pearson相关分析显示临床妊娠率与AFC呈明显正相关(P<0.05)，与AMH呈明显负相关(P<0.05)，见表3。

除此之外，近年来许多发达国家如美国、英国、日本等，一直积极推动本国学生来华受教育和交流。总体而言，来华留学的国际环境非常好。

参考文献

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