摘要：为了提高直升机对雷电的防护能力,根据标准SAE-ARP5416A规定的试验方法在基于传输线矩阵法的CST Microwave Studio中搭建仿真环境,对"黑鹰"直升机采用注入大电流的方法来分析其遭遇雷击时的间接效应。分析了在不同雷电流路径下,直升机机体外部以及机体内部重点舱室的电磁场分布情况,同时对机体内部线缆耦合情况进行了分析。仿真结果表明:在不具备开展整机直升机雷电间接效应试验的条件下,该方法能够对直升机遭遇雷击时的间接效应进行有效分析,进而指导直升机的防雷设计。

摘要：雷电间接效应通过外部雷电能量耦合进入腔体内部,在设备或系统连接电缆上感应产生过电流和过电压而发生作用,腔体内部场可由表面电流透射产生。针对雷电间接效应作用下圆柱腔体表面电流分布规律不完善的问题,采用基于传输线矩阵法的3D电磁仿真软件CST MICROSTRIPES工作室分别对有限长规则圆柱和有限长带弧表面圆柱进行仿真分析。仿真结果表明:在雷电流脉冲注入情况下,规则圆柱横向电流沿轴向分布较为均匀,但前后边缘处较大;带弧表面圆柱横向电流沿轴向(半径小处为头部)呈衰减趋势,圆柱表面曲率半径越大,衰减程度越小;规则圆柱和带弧表面圆柱轴向电流分布呈圆周对称;锥形圆柱表面电流幅值与其表面曲率半径成正比,锥台形圆柱则正好相反。圆柱形结构表面电流分布规律的研究对具有此类结构的设备的雷电间接效应防护设计具有指导价值。

摘要：计算机因散热和装配需要,机箱上会存在大量孔缝结构。孔缝结构在不同辐射源作用下的电磁泄漏直接影响计算机的屏蔽效能。以计算机机箱为研究对象,采用传输线矩阵法(TLM)对机箱孔缝电磁屏蔽效能进行仿真研究。阐述了TLM原理,采用并联节点二维TLM单元和对称凝缩节点(SCN)的三维TLM单元算法进行孔缝建模仿真;并首次提出使用耦合微带线的辐射场作为辐射源,对机箱孔阵、接缝、风扇等结构进行了近场和远场电磁泄漏仿真分析;采用平面波辐射场进行远场电磁干扰的数值仿真。通过对比分析不同辐射源和不同结构的屏蔽效能,发现在两种不同辐射场下导致机箱电磁兼容故障的主要结构相同。通过对机箱结构改进措施的仿真设计,实现了屏蔽性能的改善。

摘要：电子设备因散热需要,其腔体表面会存在大量孔缝,而孔缝又是造成电磁泄露的重要途径,其中更以缝隙的影响最为严重.由此,以带缝隙的金属矩形腔体为对象,应用时域传输线矩阵法(transmission-line matrix method,TLM),研究了平面波的极化方式及入射角,缝隙的长度、数量、位置、间距及方位等对腔体屏蔽特性的影响,得到了影响腔体屏蔽特性的主要因素.其中,平面波的极化方式、缝隙的长度和方位会对腔体的屏蔽效能和谐振点产生显著的影响,在屏蔽设计中,应尽量避免干扰源的电场方向与缝隙长边垂直及缝隙过长.

摘要：本文讨论了利用TLM法进行数值计算的一些技术问题。研究了4种类型的介质板加载波导的单模带宽,得出了最佳带宽与介质板结构尺寸和介电常数大小的关系,从而为设计该类导波结构提供了依据.

摘要：磁浮列车与传统轮轨列车相比,磁浮列车由于没有接触网的防护,容易受到直接雷击,雷电流通过车体时产生强烈的瞬态电磁辐射,导致车内线缆上产生感应电压、感应电流。利用CST微波工作室分析在雷电流作用下,高速磁浮车的线缆类型、线缆屏蔽层接地方式、线缆位置,以及多路径击穿条件下对线缆感应电压和感应电流耦合特性的影响,此外,为了验证模拟的正确性,搭建高速磁浮列车线缆耦合实验平台。研究结果表明:线缆贴近车体位置布线、双绞线的选用以及屏蔽线缆双端接地的方式能够有效抑制磁浮列车内部线缆耦合电流,同时降低导向/制动电磁铁和导向/制动轨之间的电压击穿阈值,也能减小耦合电流,整个研究对磁浮列车雷电间接效应防护奠定了基础。

摘要：为有效抑制电磁损伤,采用TLM(Transmission Line Matrix)算法研究了高空核电磁脉冲作用下线缆孔洞对电子设备屏蔽效能的影响。根据回波强度与反射面形状有关的现象,提出采用不规则屏蔽腔体对抗电磁毁伤的方法,通过增强回波减少进入屏蔽腔体内部的电磁波,并在非屏蔽的车辆中进行验证。仿真结果表明,不规则腔体的电场屏蔽效能高于圆柱形和矩形屏蔽腔体,且谐振较小,验证了该屏蔽腔设计的合理性和有效性,从而为车辆内部电控系统的防护提供了理论参考。