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多形状孔缝耦合分析及其实验研究

计算机工程与应用 2009年第21期45卷 206-208页

作者：谭旭宋祖勋朱光耀西北工业大学电子信息学院西安710072 西北工业大学365所西安710072

以平板孔缝耦合为典型对象,选取圆形、正方形、长方形孔形,建立了无限大平板的小孔耦合模型,然后利用矩量法对孔缝耦合模型进行求解分析,得到了表征电磁耦合强弱的能量传输系数。为验证方法的有效性,搭建了实验系统对不同的孔缝类型进... 详细信息

以平板孔缝耦合为典型对象,选取圆形、正方形、长方形孔形,建立了无限大平板的小孔耦合模型,然后利用矩量法对孔缝耦合模型进行求解分析,得到了表征电磁耦合强弱的能量传输系数。为验证方法的有效性,搭建了实验系统对不同的孔缝类型进行了测试。结果表明,电磁波通过不同形状孔缝耦合过去的能量和孔缝的面积以及电磁波的入射角度有密切的关系。

关键词：矩量法孔缝耦合电磁能量传输系数

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金属舱近场孔缝耦合特性数值分析

电讯技术 2014年第3期54卷 368-373页

作者：伍虹霖尹浩孟海军谈学超谭坚文重庆通信学院重庆400035 中国电子设备系统工程公司研究所北京100141

为分析和解决车载天线对舱内电子设备电磁干扰的问题,建立了全尺寸金属舱模型,运用基于时域有限积分法的商业软件CST,重点分析了孔口形状、开孔与辐射源的间距及相对位置对孔缝近场耦合特性的影响,并对比了典型孔缝结构所造成的近场电... 详细信息

为分析和解决车载天线对舱内电子设备电磁干扰的问题,建立了全尺寸金属舱模型,运用基于时域有限积分法的商业软件CST,重点分析了孔口形状、开孔与辐射源的间距及相对位置对孔缝近场耦合特性的影响,并对比了典型孔缝结构所造成的近场电磁泄漏,系统建立了孔口形状、开孔与辐射源的间距、相对位置以及孔缝结构类型等4个因素与孔缝近场耦合强度之间的数值关系。所得结论有利于指导车载天线及舱内设备的布局。

关键词：车载天线金属舱近场孔缝耦合时域有限积分法

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直升机平台孔缝耦合仿真分析

电光与控制 2016年第4期23卷 101-104页

作者：刘英黄军玲谢家雨中国民航飞行学院航空工程学院四川广汉618307

在切向矢量有限元软件HFSS中,对某直升机在电磁辐射环境下进行了孔缝耦合的仿真。模拟了飞机由于外部加改装所需开孔的大小和数量,并对直升机外加发射源干扰,来反映机内电磁环境对飞机机载电子设备的影响。对孔缝耦合进行仿真,将仿真结... 详细信息

在切向矢量有限元软件HFSS中,对某直升机在电磁辐射环境下进行了孔缝耦合的仿真。模拟了飞机由于外部加改装所需开孔的大小和数量,并对直升机外加发射源干扰,来反映机内电磁环境对飞机机载电子设备的影响。对孔缝耦合进行仿真,将仿真结果与DO-160F标准进行比对分析。同时,研究了机内辐射能量与频率、相位的关系,以及机身不同位置下的辐射能量。通过数值分析和仿真结果得出规律性结论,为直升机加改装设备开孔提供理论依据。说明孔缝耦合的电磁仿真分析在航电系统电磁防护的工作中具有重要的指导意义。

关键词：直升机机载电子设备孔缝耦合电磁环境 HFSS

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多面开孔腔体孔缝耦合效应研究

现代雷达 2015年第7期37卷 48-52页

作者：陈旭来周东方胡涛焦彦维朗国伟信息工程大学信息系统工程学院郑州450001

为研究任意入射角度平面波对多面开孔腔体的孔缝耦合效应,根据矢量分析和矩形波导内场强分布对等效传输线法进行了改进,计算了多面开孔腔体内任意位置的屏蔽效能。将改进等效传输线法计算结果与CST仿真结果、实验测量结果进行比较,验证... 详细信息

为研究任意入射角度平面波对多面开孔腔体的孔缝耦合效应,根据矢量分析和矩形波导内场强分布对等效传输线法进行了改进,计算了多面开孔腔体内任意位置的屏蔽效能。将改进等效传输线法计算结果与CST仿真结果、实验测量结果进行比较,验证了改进等效传输线法的正确性,相比数值计算方法,改进等效传输线法所需计算时间和内存更少。采用改进等效传输线法对相同体积不同尺寸的多面开孔腔体的屏蔽效能进行了研究,结果表明:在相同体积下,腔体为正方体时的屏蔽效能和其他尺寸腔体的屏蔽效能基本一致,但是正方形的屏蔽效能极小值点大大减少,从而减少了电子设备受电磁干扰的几率。

关键词：高功率微波孔缝耦合等效传输线法电磁防护谐振频率

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快上升前沿电磁脉冲的孔缝耦合效应数值研究

微波学报 2000年第2期16卷 182-186页

作者：刘顺坤傅君眉陈雨生邱爱慈祝敏西安交通大学西北核技术研究所西安市710024

本文利用时域有限差分 (FD- TD)法研究快上升前沿电磁脉冲 (FREMP)对目标腔体的孔缝耦合效应。并将计算结果与核电磁脉冲 (NEMP)的耦合结果进行比对。研究表明 :对于较小尺寸的目标腔体 ,在孔缝尺寸也较小的情况下 ,FREMP相对于 NEMP更... 详细信息

本文利用时域有限差分 (FD- TD)法研究快上升前沿电磁脉冲 (FREMP)对目标腔体的孔缝耦合效应。并将计算结果与核电磁脉冲 (NEMP)的耦合结果进行比对。研究表明 :对于较小尺寸的目标腔体 ,在孔缝尺寸也较小的情况下 ,FREMP相对于 NEMP更容易耦合进入目标腔体 ,且更容易引起孔腔谐振。

关键词：时域有限差分法电磁脉冲孔缝耦合

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电磁脉冲对屏蔽机箱孔缝耦合及毁伤效应研究

电磁脉冲对屏蔽机箱孔缝耦合及毁伤效应研究

作者：张茂磊南京理工大学

学位级别：硕士

电磁脉冲可由核爆炸、雷电、高功率微波炸弹、电磁脉冲弹及其它方法产生,并能毁伤雷达通信系统和武器系统中的电子设备。如能毁伤电子设备中的晶体管、集成电路、电阻及电容、滤波器、继电器等电子元器件。电磁脉冲主要通过传导耦合、... 详细信息

电磁脉冲可由核爆炸、雷电、高功率微波炸弹、电磁脉冲弹及其它方法产生,并能毁伤雷达通信系统和武器系统中的电子设备。如能毁伤电子设备中的晶体管、集成电路、电阻及电容、滤波器、继电器等电子元器件。电磁脉冲主要通过传导耦合、辐射耦合作用于屏蔽机箱。其耦合途径主要包括“前门耦合”与“后门耦合”。“前门耦合”是指电磁脉冲通过目标上的天线及传输线等耦合进系统内,以干扰或毁伤其前端电子设备;“后门耦合”是指电磁脉冲通过目标上的缝隙或孔洞耦合进系统,干扰或毁伤电子设备中的微电子器件和集成电路。通过“前门”耦合的能量有可能被系统的保护器件阻隔,而不会对系统产生干扰或毁伤。而屏蔽机箱上各种功用的孔缝是必不可少的,电磁脉冲通过“后门”耦合进入屏蔽机箱,并对其内的电子元器件进行干扰或毁伤则是不可避免的,也是电磁脉冲进入屏蔽机箱的重要途径之一。本文的主要研究内容就是电磁脉冲对屏蔽机箱的孔缝耦合及毁伤效应仿真研究。本文的主要研究内容包括在频域内用由有限元法编制的HFSS软件仿真研究了不同尺寸屏蔽机箱的屏蔽效能、屏蔽机箱上孔缝对屏蔽效能的影响、孔缝尺寸对最差屏蔽效能及对应频率的影响等;在时域内用由FDTD原理编制的XFDTD软件仿真研究了上升时间对电磁脉冲孔缝耦合的影响、孔缝场强增强效应、内置PCB板对孔缝耦合的影响、电磁脉冲对屏蔽机箱的毁伤效应、上升时间及入射场强对主板区域功率密度的影响等。

关键词：电磁脉冲屏蔽机箱孔缝耦合毁伤效应仿真研究

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电磁波孔缝耦合研究

电磁波孔缝耦合研究

作者：张慧文西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文主要应用广义网络法研究了电磁波通过小孔耦合的理论。首先介绍了矩量法原理，其次是广义网络法和本征模方法求解孔缝耦合问题的过程以及两种求解方法的关系。其次对广义网络法计算孔缝耦合时遇到的奇异积分问题进行了分析，对于格... 详细信息

本文主要应用广义网络法研究了电磁波通过小孔耦合的理论。首先介绍了矩量法原理，其次是广义网络法和本征模方法求解孔缝耦合问题的过程以及两种求解方法的关系。其次对广义网络法计算孔缝耦合时遇到的奇异积分问题进行了分析，对于格林函数的奇异积分采用了八阶近似公式和等积变换方法进行处理。对格林函数的导数的奇异积分采用了广义函数理论的奇异点消除进行处理。并计算了无限大导体面上多孔耦合时的孔缝表面等效磁流分布。最后分析了一种孔腔耦合结构。先介绍了小孔的偶极子特性，其近区场近似为准静态分布，远区散射场近似为偶极子的辐射场。根据小孔的这一特性，并结合广义网络法分析广义导纳矩阵性质，把等效磁流辐射的电磁波用模式展开，忽略两孔间高次模的互耦，根据网络理论，可以把广义导纳矩阵等效为一个二端口网络。然后分析了转移导纳和传输散射截面的性质，可知孔腔谐振时传输散射截面孔缝和腔体的尺寸无关。计算了在介质和孔缝尺寸变化时的传输散射截面特性。

关键词：广义网络法奇异积分孔缝耦合传输散射截面

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高功率微波孔缝耦合的研究

高功率微波孔缝耦合的研究

作者：金开涛华东师范大学

学位级别：硕士

高功率微波(HPM)的能量很大,一旦通过设备表面孔缝耦合进入设备内部,将产生很大的破坏。因此,高功率微波与带有孔缝腔体的耦合问题一直是电磁兼容领域的研究热点。本文根据电磁兼容原理,通过红外制导导弹的近似模型,研究高功率微波的孔... 详细信息

高功率微波(HPM)的能量很大,一旦通过设备表面孔缝耦合进入设备内部,将产生很大的破坏。因此,高功率微波与带有孔缝腔体的耦合问题一直是电磁兼容领域的研究热点。本文根据电磁兼容原理,通过红外制导导弹的近似模型,研究高功率微波的孔缝耦合及其防护技术。首先建立红外制导导弹腔体及其内部装置和电路系统的近似模型,利用HFSS电磁仿真软件,对近似模型进行高功率微波孔缝耦合效应的数值仿真,获得了红外制导导弹腔体及其内部电路系统的电磁场分布。研究结果表明,耦合进入模型内部的电磁场场强很大,将对模型内部设备以及电路系统造成破坏。考虑到模型结构的特殊性,本文对截止圆波导阵列金属铜网等六种电磁干扰的防护结构进行了研究。研究发现,防护结构中圆波导的孔径、相邻间距以及结构的厚度等都会对屏蔽效能产生一定的影响,六种防护结构中有四种结构都能实现对高功率微波良好的防护。其中双层孔阵错位排列的截止圆波导阵列金属铜网结构和截止圆波导阵列金属铜网一金属铜膜的混合结构防护效果更好。

关键词：高功率微波孔缝耦合有限元法近似模型防护结构截止圆波导

基于孔缝耦合的可定位无线式弹载存储测试系统研究

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基于孔缝耦合的可定位无线式弹载存储测试系统研究

作者：周瑞卿南京理工大学

学位级别：硕士

炮弹、导弹等武器在研发过程中需要进行大量的试验来验证相关性能是否满足设计指标。虽然弹载存储测试技术日趋成熟,但仍存在试验后存储测试装置落点搜寻困难,回收与数据读取效率低下等问题。针对该问题目前最常见的解决方案是将定位技... 详细信息

炮弹、导弹等武器在研发过程中需要进行大量的试验来验证相关性能是否满足设计指标。虽然弹载存储测试技术日趋成熟,但仍存在试验后存储测试装置落点搜寻困难,回收与数据读取效率低下等问题。针对该问题目前最常见的解决方案是将定位技术和无线通信技术融合进传统的存储测试技术里,采用弹射法解决金属弹体对无线信号的屏蔽问题。但该方案的不足之处是需要与弹体试射无关的弹射装置且非全弹道测试。根据实际工程需要,本文提出了一种基于孔缝耦合的可定位无线式弹载存储测试系统方案,为上述问题的解决提供了新的思路。分析了等势体的静电屏蔽效应,基于巴比涅原理研究了电磁波在具有孔缝的封闭金属空腔内外的耦合特性。借助CST软件建立金属圆柱型弹体模型与狭缝模型,基于控制变量法进行有限元仿真,在GPS与4G信号频段内确定缝隙的长度、宽度、深度、缝隙填充介质、天线安装位置等参数对孔缝耦合效应的影响。之后基于Solidworks软件设计模拟弹缝隙与存储测试装置的机械结构。从硬件和软件两方面提升多模式定位模块MAX-M8Q的性能。硬件优化主要在于防静电保护和天线接入端的抗干扰研究。软件方面主要在于采用闭环控制法优化定位模块的启动性能以及采用空闲中断法优化NMEA-0183协议数据帧的接收。基于4G数传模块通过云服务器透传数据,大大提升了目前存储测试系统的通信距离与可靠性。此外,采用“乒乓存储算法”优化了存储效率;对系统进行了低功耗设计与抗过载研究;并基于QT开发了上位机软件,基于JS开发了具备纠偏功能的地图工具。通过各模块实验及整机上弹实验,对本课题设计的存储测试装置的性能及指标进行了考核。实验结果表明,该装置在无沙土掩埋时静态定位误差不超过3米,沙土掩埋时静态定位误差不超过20米;抗过载性能满足10000g;并能实现远距离无线数据回收。

关键词：弹载存储测试孔缝耦合电磁场有限元仿真 4G 定位