基于电磁拓扑的后门耦合特性建模方法研究

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1、中图分类号：TN811论文编号：102870415-S016学科分类号：080904硕士学位论文基于电磁拓扑的后门耦合特性建模方法研究研究生姓名刘峰学科、专业电磁场与微波技术研究方向电磁兼容指导教师牛臻弋副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一四年十二月万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicsandInformationEngineeringModelingoftheBack-DoorCouplingBehaviorUsing

2、ElectromagneticTopologyAThesisinElectronicsScienceandTechnologyByLiuFengAdvisedbyAssociateProfessorNiuZhenyiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2014万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，

3、也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要在日益复杂的电磁环境下，现代电子设备不可避免的会受到外部电磁场的干扰。外部电磁场通过设备外接线缆和非理想屏蔽壳进入舱室内部，与舱内设备发生耦合称为后门耦合。其中通过非理想屏蔽壳的耦合主要包括屏蔽壳体上的各种开孔、开缝等不连续处造成的孔缝耦合，壳体材料非理想导电造成的透射以及低

4、频情况下接地不完善导致的屏蔽失效。后门耦合广泛存在于电子系统中，产生的场分布在整个系统内部，会在腔体内形成复杂的电磁场分布。因此，建立一种分析系统后门耦合问题的快速有效的方法具有重要的理论意义和研究价值。本文围绕设备后门耦合中的孔缝耦合和线缆耦合问题进行了以下研究：1.采用基于腔体并矢格林函数的矩量法分析了外部平面波照射下开缝腔体的电磁耦合问题。首先根据等效原理，将矩形腔体上的缝隙等效为一个等效磁流，腔体内部的耦合场可以看作是等效磁流在腔体内的辐射场。等效磁流通过三角函数和脉冲函数来确定，进而利用矩形腔的并矢格林函数计算出腔体内部的耦合场。然后，用同样的方法分析了厚壁

5、矩形腔的孔缝耦合问题，通过在孔缝内外两侧引入两个等效磁流计算了腔体内部的耦合场。2.相对于多缝腔体耦合场的直接叠加计算，应用迭代技术对孔缝处的等效磁流和腔内耦合场进行了修正。计算结果表明，是否应用迭代技术进行修正对耦合场的计算有较大影响，因而不能随意忽略多个孔缝间的互相耦合。然后，同样运用迭代技术对厚壁多缝腔体内的耦合场计算进行了修正，验证了迭代技术在厚壁腔体情况下的有效性。3.研究了基于电磁拓扑理论的线缆耦合和孔缝耦合问题的联合建模。首先分析了开缝腔体内置传输线的电磁耦合问题，采用基于腔体并矢格林函数的矩量法计算了腔体内部的耦合场，将耦合场当作激励源，应用传输线BL

6、T（Baum-Liu-Tesche）方程求解了负载上的电流响应。然后，分析了传输线为贯通单线和贯通屏蔽线两种情况下开缝腔体的电磁耦合问题，计算了线缆负载上的电流响应。关键词：孔缝耦合，等效磁流，迭代技术，电磁拓扑，后门耦合，BLT方程I万方数据基于电磁拓扑理论的系统后门耦合特性建模方法研究ABSTRACTIntheincreasinglycomplexelectromagneticenvironment,modernelectronicequipmentinevitablywillbeaffectedbytheexternalelectromagneticfields

7、.Externalelectromagneticfieldcouplingintothecabinthroughtheexternalcablesofequipmentandthenon-idealshieldingshell,thencouplingwiththeequipmentinthecabiniscalledtheback-doorcoupling.Amongthis,thecouplingthroughthenon-idealshieldingshellmainlyincludesthecouplingbythediscontinuous