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电磁脉冲对开孔屏蔽腔耦合效应的仿真分析

作　者: 白彦丽
导　师: 杨康
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 电磁场有限元法电磁脉冲开孔屏蔽腔耦合
分类号: TN07
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

超宽带高功率脉冲辐射源的研究属于一种基础理论的研究。超宽带电磁脉冲的频率高,能量大,具有很强的杀伤、干扰及摧毁功能,可以对电子设备或仪器造成损伤,因此需要采用合理的电磁屏蔽装置减少电磁脉冲对电子设备的辐射损伤。本论文首先分析电磁波传播规律,电磁干扰的方式以及电磁干扰耦合的规律。其次采用电磁场有限元法数值分析方法解决电磁脉冲孔缝耦合问题,利用计算机仿真软件对不同情况的孔缝进行数值分析,得出电磁脉冲随外界条件的不同的仿真曲线。分析结果表明,电磁脉冲的强度不同,缝隙的形状、大小以及位置都会对电磁脉冲的孔缝耦合效应产生影响,孔缝的情况不同影响的效果也不同。在论文最后对开有孔缝的屏蔽腔耦合的问题进行了实验研究。实验中分别对处于运作中的汽车和处于开机状态的电脑进行电磁脉冲辐射,通过测量数据,观测受电磁脉冲辐射后汽车和电脑的运作情况。通过检测分析可以知道,正如仿真部分结论一样,强电磁脉冲会对开有孔缝的屏蔽腔产生一定的损伤。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题研究的背景及现状  10-13
    1.1.1 课题研究的背景  10-11
    1.1.2 电磁脉冲源的发展及孔缝耦合研究现状  11-13
  1.2 课题研究的重要性及意义  13-14
  1.3 本文的组织结构  14
  1.4 小结  14-15
第2章电磁干扰耦合定律及其防护  15-31
  2.1 电磁波传播的特性  15
  2.2 电磁干扰方式的分类  15-25
    2.2.1 传导干扰  17-21
    2.2.2 辐射干扰  21-25
  2.3 电磁干扰对所作用系统的耦合机理  25-27
  2.4 电磁干扰的防护  27-30
    2.4.1 滤波防护  27
    2.4.2 接地防护  27-28
    2.4.3 屏蔽防护  28-30
  2.5 小结  30-31
第3章电磁场数值分析方法  31-44
  3.1 时域有限差分法（FDTD）和传输线矩阵法  31-33
    3.1.1 时域有限差分法  31-32
    3.1.2 传输线矩阵法  32-33
  3.2 矩量法  33-35
    3.2.1 矩量法的原理  33-34
    3.2.2 矩量法中线性代数方程组的求解  34-35
  3.3 电磁场有限元法  35-43
    3.3.1 有限元法的变分原理及电磁场的边值条件  35-37
    3.3.2 有限元方法的基本步骤  37-39
    3.3.3 电磁场方程的有限元解  39-43
  3.4 矩量法、有限元法、时域有限差分法的比较  43
  3.5 本章小结  43-44
第4章开孔屏蔽腔耦合效应的仿真分析  44-62
  4.1 孔缝耦合物理模型  44-47
  4.2 孔缝有限元仿真模型的建立  47-48
  4.3 边界条件加载和求解结果  48-60
    4.3.1 不同大小的孔缝耦合效应分析  48-52
    4.3.2 不同形状孔缝耦合效应分析  52-55
    4.3.3 不同位置孔缝耦合效应分析  55-58
    4.3.4 不同大小外磁场孔缝耦合效应  58-60
  4.4 分析仿真结果得出结论  60-61
  4.5 小结  61-62
第5章实验过程及结果分析  62-73
  5.1 实验过程的确立  62-65
    5.1.1 实验设计初步  62
    5.1.2 实验方案  62-63
    5.1.3 实验设备介绍  63-65
  5.2 实验过程  65-71
    5.2.1 实验装置图  65-67
    5.2.2 实验过程及所测量的实验数据  67-71
  5.3 实验结果分析及结论  71-72
  5.4 小结  72-73
结论  73-74
参考文献  74-78
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  78-79
致谢  79-80

电磁脉冲对开孔屏蔽腔耦合效应的仿真分析

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