電磁脈沖作用下復(fù)雜金屬腔體和天線的時域響應(yīng)特性研究.pdf

1、隨著電子、電氣設(shè)備系統(tǒng)微電子化，電子系統(tǒng)對電磁脈沖的敏感性和易損性日趨嚴(yán)重。在現(xiàn)在戰(zhàn)爭的電子對抗中，超大功率超寬帶電磁脈沖的攻擊與防護(hù)日趨重要，而天線和屏蔽腔對電磁脈沖的耦合特性研究也已經(jīng)成為熱點(diǎn)課題。在眾多分析方法中，時域積分方程兼顧了時域方法和積分方法的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的關(guān)注。但它自身的發(fā)展也面臨著兩大重要課題：后時穩(wěn)定性和計算效率的提高。 首先，我們用數(shù)值法研究了超大功率超寬帶電磁脈沖照射下的含有多個方形孔縫的多層級聯(lián)矩形

2、金屬屏蔽腔，得到其屏蔽效能的計算方法。所用的數(shù)值方法基于混合矩量法和積分方程技術(shù)。發(fā)現(xiàn)采用多層屏蔽，屏蔽效能可以得到大幅度地提高，腔體內(nèi)部的脈沖響應(yīng)得到有效的抑制，有助于電子設(shè)備對高功率超寬帶電磁脈沖的防護(hù)。 其次，回顧了求解金屬目標(biāo)瞬態(tài)散射的時域電場積分方程。比較了該方程的不同解法，推導(dǎo)出顯式時間步進(jìn)和隱式時間步進(jìn)遞推算法的公式。計算了典型散射體的的瞬態(tài)電流響應(yīng)，從數(shù)值結(jié)果比較穩(wěn)定性的好壞。引入對后時不穩(wěn)定問題成因的簡要分析，

3、并列舉出當(dāng)前解決這一問題較為有效的措施和方案。 再次，空間上采用圓柱線段上的線性基函數(shù)，時間上采用全域的拉蓋爾多項式，獲得求解線天線散射輻射問題的時域電場積分方程——階數(shù)步進(jìn)遞推格式。研究了超大功率超寬帶電磁脈沖在多種實際天線上的瞬態(tài)電流響應(yīng)特性，并嘗試在時域分析中觀察分形天線的諧振頻率點(diǎn)壓縮和多頻帶匹配特性。此外，我們將矢量線、面空間基函數(shù)混合，再結(jié)合時域的拉蓋爾階數(shù)遞推算法，研究接地板上單極子天線的時域工作狀態(tài)和電性能。