4。2  不同形状孔缝的后门耦合 13

4。2。1  观察点1处： 14

4。2。2  观察点3处： 15

4。2。3  观察点5处： 16

4。3  不同结构孔缝的后门耦合 17

4。4  不同口径孔缝的后门耦合 19

4。4。1观察点1处： 20

4。4。2观察点5处： 21

4。5  不同极化入射波的后门耦合 21

结  论 24

致  谢 26

参 考 文 献 27

1  引言

1。1  研究工作背景

随着空间电磁环境复杂性的日益增长，其对电子信息系统的安全性所构成的威胁也明显加剧，那么对电子信息系统电磁兼容的抑制及其安全保护措施也就显得尤为重要。而相应的，对空间中大部分电磁能量都有较好屏蔽作用的金属腔体，其在电子系统的防护中扮演了重要的角色，众多学者对它的研究亦愈发频繁和深入。在一个与外界隔绝的封闭系统中，众所周知，金属外壳对电磁波具有极好的屏蔽作用，虽然小概率的情况下会有例外，但很显然，外界干扰源辐射的电磁能量能渗透进系统内部的情况是很少发生的。然而，出于通风、散热的目的而存在的通风孔、散热孔等诸多孔缝，即使都细小而狭窄，但它们却会明显地影响腔体的屏蔽效果，而腔体对电磁场进行屏蔽的过程也即是腔体上的孔缝进行电磁耦合的过程。孔缝耦合问题在诸多工程领域中均有极其广泛的应用，例如电磁兼容、微波器件研制以及天线设计等。对许多电子信息系统而言，缝、门、窗等这些不可避免的孔缝的存在，对电磁波进出系统腔体表面并进行耦合起主要作用，也因此，孔缝耦合是研究电磁兼容相关课题的一个重要方面。通常，研究孔缝耦合即是研究腔体的屏蔽效果，而某个腔体的屏蔽效果一般又用其屏蔽效能(shielding effectiveness, SE)来描述，其定义为：屏蔽前某点的电场强度与屏蔽后该点电场强度之比，故本文中对后门耦合相关的研究便可细化为对腔体某点前后场强之比的分析。论文网

1。2  国内外研究历史及现状

1。3 本文研究工作和内容

至于此文中的研究方法，亦是应用矩量法并结合有限差分法，从麦克斯韦方程组出发同时运用到了积分和微分方法，最后得出孔缝耦合的数学表达式。除此以外，在理论分析的基础上，文中还通过CST仿真软件建立含孔缝的金属腔体模型，对入射平面波的孔缝耦合问题进行了仿真实验研究，得到了当入射波频率、孔缝形状、孔缝大小、孔缝结构以及入射波极化方向等不同情况时，正弦高斯信号的平面波通过孔缝耦合后，孔缝耦合处以及腔体内部中某特定点的屏蔽前后的电场强度的时域仿真曲线。然后，利用CST仿真得到的屏蔽效能随时间变化的波形图，通过比较分析来研究孔缝耦合的规律。

观察仿真得到的波形，基于现有的文献资料，从电磁屏蔽的基本原理进行分析波形图中反馈出的信息和反应出来的问题。以下是电磁屏蔽过程的原理解释：在入射波电磁场的作用下，腔体表面因受入射电磁波的电场影响而电荷差异产生电势差，其腔体壁内便发生电流和磁极化。这些电荷、电流和磁极化产生散射场，散射场又与入射场叠加形成合成场。而一般来说，当外部干扰电磁波的频率较高时，所用金属材料的高电导率起主要作用，其能够产生较大的电流分布即涡流，并产生较强的散射场与入射场抵消；而当干扰电磁波的频率偏低时，金属材料的高磁导率就使得电磁波的磁场限制在屏蔽腔体之中，防止扩散到屏蔽的空间去。因而在一般情况下，腔体基本使用的都是金属材料而金属材料普遍具有较高电导率和磁导率，所以腔体所用的材料不能成为影响其屏蔽效能的主要因素，故本文未把腔体材料作为影响因素来研究；此外，CST软件仿真所用为平面波，因此除了腔体材料，孔缝位置这一因素对腔体屏蔽效能的影响在本文中也未涉及。