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电大开孔箱体屏蔽效能分析解析模型

张亚普 达新宇 祝杨坤 赵蒙

电大开孔箱体屏蔽效能分析解析模型

张亚普, 达新宇, 祝杨坤, 赵蒙
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  • 电磁脉冲武器能够通过“前、后门”耦合效应对箱体内部电子元器件及电路板造成损伤, 从而对电气电子设备的安全性构成严重威胁, 因此, 开展箱体电磁屏蔽效能的分析研究具有重要意义. 推导了任意入射波条件下电大开孔箱体屏蔽系数的解析解, 并在此基础上对箱体屏蔽效能进行了分析研究. 首先通过矢量分解, 得出任意入射平面波的坐标分量; 再基于Cohn模型, 获得了电大开孔的等效电偶、磁偶极子; 然后通过镜像原理, 计算出总的赫兹电矢量位、磁矢量位; 最终求得电大开孔箱体内部任意观测点的电场解析解, 用于箱体屏蔽系数计算. 设计了5组验证性实验, 仿真结果表明: 该解析算法相对CST的均方误差为11.565 dB, 绝对误差为8.015 dB, 相关系数为0.921, 从而验证了该算法的准确性; 解析算法仿真的平均耗时为0.183 s, 仅占CST耗时的1/7530, 从而验证了该算法的高效性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61271100,61271250)、陕西省自然科学基础研究重点项目(批准号:2010JZ010)和通信网信息传输与分发技术重点实验室基金(批准号:ITD-U2003/K1260009)资助的课题.
    [1]

    Jiao C Q, Niu S 2013 Acta Phys. Sin. 62 114102 (in Chinese) [焦重庆, 牛帅 2013 物理学报 62 114102]

    [2]

    Ji W J, Tong C M 2013 Chin. Phys. B 22 020301

    [3]

    Lu X C, Wang J G, Liu Y, Li S, Han F 2013 Acta Phys. Sin. 62 070504 (in Chinese) [陆希成, 王建国, 刘钰, 李爽, 韩峰 2013 物理学报 62 070504]

    [4]

    Fan J Q, Hao J H, Qi P H 2014 Acta Phys. Sin. 63 014104 (in Chinese) [范杰清, 郝建红, 柒培华 2014 物理学报 63 014104]

    [5]

    Jiao C Q, Zhu H Z 2013 Chin. Phys. B 22 084101

    [6]

    Wang T, Harrington R F, Mautz J R 1990 IEEE Trans. Antennas Propag. 38 1805

    [7]

    Li J, Guo L X, Zeng H, Han X B 2009 Chin. Phys. B 18 2757

    [8]

    Render M C, Marvin A C 1995 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 37 488

    [9]

    Robinson M P, Benson T M, Christopoulos C, Dawson J F, Ganley M D, Marvin A C, Porter S J, Thomas D W P 1998 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 40 240

    [10]

    Konefal T, Dawson J F, Marvin A C, Robinson M P, Porter S J 2005 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 47 678

    [11]

    Dehkhoda P, Tavakoli A, Moini R 2008 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 50 208

    [12]

    Jongjoo S, Dong G K, Jong H K, Joungho K 2010 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 52 566

    [13]

    Belkacem F T, Bensetti M, Boutar A G, Moussaoui D, Djennah M, Mazari B 2011 IET Sci. Meas. Technol. 5 88

    [14]

    Nitsch J B, Tkachenko S V, Potthast S 2012 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 54 1252

    [15]

    Solin J R 2011 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 53 82

    [16]

    Solin J R 2012 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 54 188

  • [1]

    Jiao C Q, Niu S 2013 Acta Phys. Sin. 62 114102 (in Chinese) [焦重庆, 牛帅 2013 物理学报 62 114102]

    [2]

    Ji W J, Tong C M 2013 Chin. Phys. B 22 020301

    [3]

    Lu X C, Wang J G, Liu Y, Li S, Han F 2013 Acta Phys. Sin. 62 070504 (in Chinese) [陆希成, 王建国, 刘钰, 李爽, 韩峰 2013 物理学报 62 070504]

    [4]

    Fan J Q, Hao J H, Qi P H 2014 Acta Phys. Sin. 63 014104 (in Chinese) [范杰清, 郝建红, 柒培华 2014 物理学报 63 014104]

    [5]

    Jiao C Q, Zhu H Z 2013 Chin. Phys. B 22 084101

    [6]

    Wang T, Harrington R F, Mautz J R 1990 IEEE Trans. Antennas Propag. 38 1805

    [7]

    Li J, Guo L X, Zeng H, Han X B 2009 Chin. Phys. B 18 2757

    [8]

    Render M C, Marvin A C 1995 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 37 488

    [9]

    Robinson M P, Benson T M, Christopoulos C, Dawson J F, Ganley M D, Marvin A C, Porter S J, Thomas D W P 1998 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 40 240

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    Konefal T, Dawson J F, Marvin A C, Robinson M P, Porter S J 2005 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 47 678

    [11]

    Dehkhoda P, Tavakoli A, Moini R 2008 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 50 208

    [12]

    Jongjoo S, Dong G K, Jong H K, Joungho K 2010 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 52 566

    [13]

    Belkacem F T, Bensetti M, Boutar A G, Moussaoui D, Djennah M, Mazari B 2011 IET Sci. Meas. Technol. 5 88

    [14]

    Nitsch J B, Tkachenko S V, Potthast S 2012 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 54 1252

    [15]

    Solin J R 2011 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 53 82

    [16]

    Solin J R 2012 IEEE Trans. Electromagn. Compat. 54 188

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-20
  • 修回日期:  2014-06-26
  • 刊出日期:  2014-12-05

电大开孔箱体屏蔽效能分析解析模型

  • 1. 空军工程大学信息与导航学院, 西安 710077
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61271100,61271250)、陕西省自然科学基础研究重点项目(批准号:2010JZ010)和通信网信息传输与分发技术重点实验室基金(批准号:ITD-U2003/K1260009)资助的课题.

摘要: 电磁脉冲武器能够通过“前、后门”耦合效应对箱体内部电子元器件及电路板造成损伤, 从而对电气电子设备的安全性构成严重威胁, 因此, 开展箱体电磁屏蔽效能的分析研究具有重要意义. 推导了任意入射波条件下电大开孔箱体屏蔽系数的解析解, 并在此基础上对箱体屏蔽效能进行了分析研究. 首先通过矢量分解, 得出任意入射平面波的坐标分量; 再基于Cohn模型, 获得了电大开孔的等效电偶、磁偶极子; 然后通过镜像原理, 计算出总的赫兹电矢量位、磁矢量位; 最终求得电大开孔箱体内部任意观测点的电场解析解, 用于箱体屏蔽系数计算. 设计了5组验证性实验, 仿真结果表明: 该解析算法相对CST的均方误差为11.565 dB, 绝对误差为8.015 dB, 相关系数为0.921, 从而验证了该算法的准确性; 解析算法仿真的平均耗时为0.183 s, 仅占CST耗时的1/7530, 从而验证了该算法的高效性.

English Abstract

参考文献 (16)

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