矩形金属机壳孔缝电磁耦合特性研究

Colbie

矩形金属机壳孔缝电磁耦合特性研究

（电波科学学报2015年第30卷第六期）

摘要：针对矩形金属机壳上孔缝在高功率电磁环境下的电磁藕合问题，提出了一种使 用模式匹配法和基于矩量法求解的混合位积分方程来分析孔缝电磁藕合特性的全波混合 算法．该算法考虑了高次模、孔缝形状、孔缝厚度以及入射波极化方向等因素对电磁藕合 特性的影响．通过将数值仿真结果与经典孔缝电磁藕合模型的测试结果进行对比，验证了 该算法具有较高的准确性，与经典的时域有限差分法相比，该算法具有很高的计算效率． 研究结果表明：有孔金属机壳在外界强电磁辐射条件下具有明显的谐振效应，在谐振频率 点，藕合进入机壳的电场将大大增强，且孔缝附近以及机壳中心的藕合电场峰值要高于其 他位置的藕合电场峰值；随着机壳表面上孔缝厚度的增加，藕合进入其内部的电场也在减 弱；当机壳上的孔缝为矩形且入射波的电场极化方向平行于矩形缝隙的短边时，对应于该 极化方向的孔缝电场藕合强度是所有极化方向中最强的。

关键词：高功率微波；电磁揭合；数值计算；金属机壳；矩形孔缝

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摘要：针对矩形金属机壳上孔缝在高功率电磁环境下的电磁藕合问题，提出了一种使 用模式匹配法和基于矩量法求解的混合位积分方程来分析孔缝电磁藕合特性的全波混合 算法．该算法考虑了高次模、孔缝形状、孔缝厚度以及入射波极化方向等因素对电磁藕合 特性的影响．通过将数值仿真结果与经典孔缝电磁藕合模型的测试结果进行对比，验证了 该算法具有较高的准确性，与经典的时域有限差分法相比，该算法具有很高的计算效率． 研究结果表明：有孔金属机壳在外界强电磁辐射条件下具有明显的谐振效应，在谐振频率 点，藕合进入机壳的电场将大大增强，且孔缝附近以及机壳中心的藕合电场峰值要高于其 他位置的藕合电场峰值；随着机壳表面上孔缝厚度的增加，藕合进入其内部的电场也在减 弱；当机壳上的孔缝为矩形且入射波的电场极化方向平行于矩形缝隙的短边时，对应于该 极化方向的孔缝电场藕合强度是所有极化方向中最强的