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在原始的FDTD细线算法基础上,把带负载细导线模型分成导线、电阻和吸收三个部分,分别用不同的偏微分方程描述,使其可以处理两端带有纯电阻性负载细线电磁脉冲散射问题,进而得到电阻负载上消耗的总能量及对应的功率消耗。用该方法计算得到的结果与文献结果进行了比较,证明了该方法的有效性。最后用此方法对一种典型情况进行了计算,并对结果进行了分析。该方法是对FDTD方法中细线算法的补充和提高,经过修改也可以用于非...
提出了一种用于多层电磁屏蔽条件下分析系统电子器件之间相互耦合的电磁拓扑模型。将该模型与求第k最短路算法结合,得出在不同频率范围下求从源点到终点屏蔽系数小于规定值路径的算法,得到需要改进的电磁耦合路径。该算法是通过对第k最短路算法修改而得到的,不需要求最小树和时间复杂度。仿真实验证明该算法是有效的,可以用于大型复杂电子系统耦合问题的分析。
目前,国际上已有美军标、国际电工委员会、Bell实验室及各种学术出版物等各种高空核爆电磁脉冲波形标准。综述了这些标准,并从时域参数、频谱、归一化累积能流谱、总的能量密度等几方面研究其异同性。比较后认为,IEC61000-2-9和MIL-STD-461E表述的新标准要比1976年出版物波形和Bell实验室波形的频谱范围宽,对电子系统的小孔缝耦合效应稍强,但对多数效应物尤其是线缆引入的传导耦合,损伤程...
静电放电火花产生的电磁脉冲会对电子系统的正常工作造成严重的干扰,甚至造成系统的损伤。利用时域有限差分法建立了静电放电火花产生的电磁场的数值模型,模型中充分考虑了放电电极上的静电荷对电场的影响。把由此模型放电计算的电磁场值与由此解析方法得到的场值进行了比较,结果吻合良好。由此可以用此模型来研究静电放电火花产生的电磁场与电子系统的能量耦合问题。
利用时域有限差分方法(FD-TD Method)研究了快上升前沿电磁脉冲(FREMP)对目标腔体的孔腔共振效应。研究表明:由于FREMP的高频分量丰富,使得FREMP更容易通过目标腔体上的孔缝,与目标腔体发生孔腔共振。由于孔缝的对外辐射,振荡幅度将逐渐减弱。
为了探寻电流脉冲泄流时,设备的接地是否有效可靠,用FDTD法分析了脉冲泄流时均一土壤、分层土壤及局部改善土壤的电导率对冲击接地阻抗(TGR)的影响。结果表明:大地电导率对冲击接地阻抗的影响很大;对均一土壤,TGR随大地电导率的增大而减小,大地电导率越大,TGR对接地体的埋深越不敏感。对分层土壤,接地体要埋在大地电导率大的土壤层中,且不要靠近交界面;局部改善大地导电性能对降低TGR效果明显,TGR对...
利用电缆的转移阻抗,将空间电磁场在电缆屏蔽层产生的电流作为多导体传输线(MTL)方程中的激励源,提出了计算编织屏蔽多导体电磁脉冲(EMP)响应的FDTD-MTL混合计算方法。分析了电缆转移阻抗的计算模型,并同实验结果进行了比较,证明Tyni提出的转移阻抗模型更符合实验结果。最后,利用该混合方法得到了三导体屏蔽电缆的强电磁脉冲响应。
从能量分布和测量有效性的观点出发,提出了强电磁脉冲的能量有效带宽和动态范围有效带宽的概念。针对IEC61000-4-4,MIL-STD-464,IEC61000-4-2,IEC61312-1等标准规定的核电磁脉冲(NEMP)、雷电电磁脉冲(LEMP)、静电放电电磁脉冲(ESDEMP)等强电磁脉冲,分别计算了它们的能量有效带宽和动态范围有效带宽。通过分析,得知在一定的范围内,上述强电磁脉冲上升时间的...
用时域有限差分法仿真了某飞行器缩比模型及该模型涂敷雷达吸波材料的散射特性,得到了鼻锥方向、侧向和后向ns级脉冲激励下模型的时域响应和频域雷达散射截面;并在外场用ns级脉冲源进行了该金属模型的探测实验。仿真与外场实验结果均得到了模型的鼻锥方向回波幅度最小,侧向最大;鼻锥方向回波脉宽最宽,侧向最窄的结论。研究结果表明:外形隐身和材料隐身对ns或亚ns级窄脉冲的隐身效果不明显,ns或亚ns级窄脉冲能发现...
采用时域有限差分方法,对水平极化电磁脉冲模拟器所产生的电磁场进行数值模拟,在时域中计算了电磁场的时间空间分布。讨论了电磁脉冲模拟器产生的电磁脉冲波形和场的空间变化、均匀性等重要因素。结果表明,模拟器产生的电磁脉冲前沿为10ns,接近脉冲电压前沿,波形与脉冲电压波形(双指数波)相差较大;峰值场强在对称轴上并非与距离成反比,而是随距离增大而迅速减弱;该模拟器的双锥笼形天线能在大范围内(大于等于50...
运用时域有限差分(FDTD)方法,用数值方法研究了瞬态电磁场对开有多个孔洞的长方体的耦合规律。分别分析了不同极化方向、不同入射方向及不同带宽的瞬态电磁场的耦合效应。入射波极化方向与孔洞的短边平行时耦合入腔体的能量最多;相同振幅、不同上升前沿和带宽的入射波以窄带、快前沿耦合入的能量为多;多孔洞腔体内场衰减很快。
对在实验室实现SGEMP模拟的各项技术进行了分析, 总结了已经开展的工作,给出了一些理论计算数据和实测结果, 并对现阶段可能进一步发展的技术提出了研究设想。涉及的各项技术适用于模拟外大气层区域的SGEMP,其中包含了光子直接激励、电子激励、电压和电流注入等。
对黑体谱脉冲X射线入射到系统材料上发射的光电子的行为及其准稳态成立的条件进行讨论,研究了系统电磁脉冲(SGEMP)边界层中光电子参数和电场的准稳态特性,给出的公式,可以方便地获得SGEMP边界层的主要参数,如电子密度、电子分布、表面电场及其分布等。最后给出了一个计算实例。
为提高大间隙、高转速条件下磁力传动系统的可靠性,提出行波磁场驱动的大间隙磁力传动技术,研究磁力传动系统空间数学模型。首先,分析系统主动磁极(电磁体)磁极状态和从动磁极(永磁体)转动状态之间的关系,确定驱动永磁体转动的电磁体4个磁极状态及切换顺序;其次,基于磁路基本原理,通过磁场分析和建模,以电磁体4个磁极状态之一的NS(N表示其左极、S为右极)为例,对电磁体的空间磁场分布进行研究并建立空间磁场数学...
由于高纬极区存在较大的对流电场,使得离子的速度分布函数显著地偏离麦克斯韦分布.这里对离子速度分布函数在视线方向上采用一个非麦克斯韦分布的解析形式,利用非相干散射理论推导并计算谱密度函数,结果表明使用这样的分布函数可以简化非相干散射谱的计算过程,提高非相干散射谱的计算速度.

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