通常来说,从理论上来分析一个腔体的屏蔽效能方法主要分为2种。第一种为数值方法,如:现在广为所用的矩量法[1][2],较理想条件下的传输线矩阵法[3]以及在诸多学位论文中所运用到的DTFT时域有限差分法 [4]等,这类方法计算精度较高,但计算时需占用大量资源,效率较低,一般应用于实验理论分析,难以将其运用于实际中的工程模型;第二种则为由Robinson提出的等效电路法[5],这在本课题的外文翻译中有涉及,这一方法虽然计算的准确度比之数值法恐不能望其项背,但是其计算简捷,以及能建立腔体参数与屏蔽效能之间的函数的这些优点,较之数值法还是更胜一筹的。

然而,尽管等效电路法简便迅速、效率极高,但正如文献中所讲,这一研究方法有着很大的局限性:(1)只考虑了主模TE10的模式,但实际中的入射波或是干扰源并非仅TE10模,即便此论文中所用实验模型的入射波的也是TEM平面波;(2)孔缝或大孔缝变化成的数个小孔缝都位于于腔壁的正中心,并未考虑其他位置;(3)入射波的极化方向仅考虑垂直于矩形孔缝长边极化的情况。故在此之后,对这一等效电路法有不少学者进行了各自的研究及改进[6-8],这些学者对于算法的改进之处在于,他们在建模时就已经直接将孔缝看作一个入射激励源,也就是假设腔体为一个标准的矩形波导并且工作在驻波状态。但实际上,不但已经进入腔体内部的电磁波依旧会通过孔缝向外辐射,而且其在孔缝处的平面还会发生不完全反射,这与他们假象的工作在驻波状态的矩形波导相悖,所以这一被假想为矩形波导的腔体的工作状态应是行驻波状态。因此,即使上述改进后的等效电路法提高了其计算时的准确性,同时也拓展了在实际中的应用范围,可惜的是,它在建模上依然存在缺陷。80410

正如上文中所提到的,现如今电磁脉冲孔缝耦合的研究主要运用数值方法,而其也同样主要分为两大类:一类是以矩量法为代表的数值方法,这种方法把电磁场问题的积分方程作为理论分析的基础;而另一类则是以有限差分法为代表的、将分析微分方程作为理论基础的数值方法。此外还有一种有争议的数值法——基于变分原理的有限元法,虽然它可以用矩量法的语言来描述,但介于其在研究电磁场时将问题划分为有限元计算,所以可以将其归为微分方程法。而回顾近几十年,利用这两类数值方法,就以不同电磁脉冲为激励的孔缝耦合问题,诸多学者对此进行了研究。1998年G论文网 Manara,M,Bandinelli等人应用矩量法,在不考虑腔体厚度(即忽略孔缝深度)的情况下,研究了在一个无限大导体平面上,不同形状孔缝的耦合问题;2000年Brian A.Lail等人亦利用矩量法,在有细线穿过孔缝的情况下,无限大平面上狭窄孔缝的耦合问题;2003年依然是利用矩量法,Eng Swee Siah 和Kubilay Sertel等人考虑了不同孔缝形状和尺寸的情况,并以这两个条件为变量,研究了复杂金属腔体的屏蔽效能及其内部的电磁耦合情况,继而提出了两种减少腔体内部耦合的方案——改变孔缝形状和减小孔缝尺寸,来提高腔体的屏蔽效能。以上为第一类数值法的应用,至于第二类例如有限差分法的数值方法,则是从2000年开始,Joe Nuebel等人利用时域有限差分法(FDTD)建模,对金属矩形腔体的孔缝耦合问题进行了仿真分析,而后通过实验验证了其算法的准确性。之后的I。Belokour也是以同样的时域有限差分法,研究了在以入射波频率、入射角度、极化角度为变量的情形下,平面波入射的含孔缝金属腔体的屏蔽效应,得出了这三个量与腔体的屏蔽效应之间的对应变化关系。同样的, M.Li.J.L.Drewniak等人也是采用以上分析方法,研究了屏蔽腔体的辐射问题。但他们的研究着眼于腔体的孔缝对耦合的影响,其模型变为了腔壁上是孔缝阵列的金属腔体,然后得出当孔缝数目、间距、尺寸等诸多孔缝相关的量不同时,这几个变量条件相对应的屏蔽效应变化的曲线 [9-18]。

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