孔缝箱体屏蔽效能电磁拓扑分析模型 被引量：16

1

作者 张亚普 达新宇 谢铁城 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期228-233,共6页

基于Robinson等效电路法,提出了一种电磁拓扑模型,用于任意平面波入射条件下的孔缝箱体屏蔽效能分析。该模型将孔缝及其所在平面等效为连接自由空间(等效为特性阻抗为Z0的传输线)和剩余箱体(等效为特性阻抗为Zg的短路矩形波导)的二端口... 基于Robinson等效电路法,提出了一种电磁拓扑模型,用于任意平面波入射条件下的孔缝箱体屏蔽效能分析。该模型将孔缝及其所在平面等效为连接自由空间(等效为特性阻抗为Z0的传输线)和剩余箱体(等效为特性阻抗为Zg的短路矩形波导)的二端口网络,并通过等效电路模型计算了该二端口网络的散射矩阵,进而推导出描述孔缝耦合的广义BLT(Baum-Liu-Tesche)方程。设计了4组实验模型用于电磁拓扑理论(EMT)算法、Robinson算法和CST软件的对比分析,仿真结果证明:EMT算法较Robinson算法具有更高的准确率,尤其是在高频域;EMT算法继承了Robinson算法简洁高效的特性,且能直观反映箱体参数、孔逢参数对屏蔽系数的影响,较CST软件实用性更强。 展开更多

关键词 电磁拓扑理论 BLT方程 屏蔽系数 电磁耦合 传输线

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内置介质板的开孔箱体屏蔽效能电磁拓扑模型 被引量：9

2

作者 郝建红 蒋璐行 +1 位作者 范杰清 公延飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期101-111,共11页

针对内置介质板的开孔矩形金属箱体的特点,基于电磁拓扑(EMT)理论和BLT方程,建立任意平面波照射下箱体屏蔽效能的EMT模型,推导近似计算解析式,并分析介质板的厚度、材料和位置及平面波的极化角和入射角等因素对屏蔽效能的影响。结果表明... 针对内置介质板的开孔矩形金属箱体的特点,基于电磁拓扑(EMT)理论和BLT方程,建立任意平面波照射下箱体屏蔽效能的EMT模型,推导近似计算解析式,并分析介质板的厚度、材料和位置及平面波的极化角和入射角等因素对屏蔽效能的影响。结果表明:加装介质板可有效抑制箱体谐振,显著提高谐振点附近的屏蔽效能,但对远离谐振点频域的屏蔽效能影响不大;介质板厚度越大,屏蔽效能越高;不同谐振点处存在最佳电导率和最佳相对介电常数,使得谐振的抑制作用最强,屏蔽效能最高;介质板置于箱体前端比后端屏蔽效能高;不同谐振点处屏蔽效能的最大值在不同的介质板位置处取得;平面波的极化角越大,入射方位角越大,仰角越小,屏蔽效能越高。计算结果与仿真结果一致,证明了该文建立的EMT模型的有效性。该方法较等效传输线法(TLM)计算精度更高,尤其是在高频范围;较数值方法和全波仿真计算方法速度更快。该文工作对屏蔽箱体的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 屏蔽效能 电磁拓扑理论 BLT方程 开孔箱体 介质板

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偏心孔缝箱体屏蔽效能电磁拓扑分析算法 被引量：8

3

作者 张亚普 达新宇 谢铁城 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期994-1002,共9页

基于电磁拓扑理论,对Robinson等效电路模型进行改进,提出了箱体屏蔽效能分析的电磁拓扑算法.该算法将孔缝等效为二端口网络,通过散射矩阵准确地描述了箱体内部场的行驻波态,实现了内外场耦合的准确建模;结合偏心孔缝箱体分析理论,求解... 基于电磁拓扑理论,对Robinson等效电路模型进行改进,提出了箱体屏蔽效能分析的电磁拓扑算法.该算法将孔缝等效为二端口网络,通过散射矩阵准确地描述了箱体内部场的行驻波态,实现了内外场耦合的准确建模;结合偏心孔缝箱体分析理论,求解偏心孔缝散射矩阵,进而实现了偏心孔缝箱体的屏蔽效能分析.在0~2GHz频域内,分别对偏心单孔和孔阵箱体的屏蔽效能进行了仿真,通过与软件CST数值结果的对比,验证了算法的有效性.最后采用该算法详细分析了孔缝宽度、测试点距离、入射极化角和入射方位角对单孔箱体屏蔽效能的影响. 展开更多

关键词 电磁拓扑理论 等效电路理论 BLT方程 屏蔽系数 孔缝耦合

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电磁耦合实验平台系统线缆束的电磁拓扑分析 被引量：6

4

作者 季涛 罗建书 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期215-218,共4页

复杂线缆束系统的电磁耦合分析,随着电磁环境的日趋复杂化,显得越来越困难。而高功率电磁辐射技术的发展,对具有复杂电缆束网络和电子设备的系统,带来了严重的电磁威胁。这从电磁攻击与电磁防护两方面,对复杂线缆束的电磁耦合分析,都提... 复杂线缆束系统的电磁耦合分析,随着电磁环境的日趋复杂化,显得越来越困难。而高功率电磁辐射技术的发展,对具有复杂电缆束网络和电子设备的系统,带来了严重的电磁威胁。这从电磁攻击与电磁防护两方面,对复杂线缆束的电磁耦合分析,都提出了更加迫切的需求。由于复杂线缆束网络所涉及的几何空间的边界条件十分复杂,所以很难用时域有限差分(FDTD)或频域有限差分(FDFD)方法求解复杂线缆束网络系统的电磁耦合问题。我们在基于传输线理论,采用拓扑学中将空间按照拓扑结构进行分解的思想,建立了线缆束网络电磁耦合的拓扑模型,得出了计算复杂线缆束网络系统终端耦合电压与电流的计算方法,并给出了仿真计算实例用以验证电磁拓扑法处理线缆网络电磁耦合效应的有效性。 展开更多

关键词 电磁拓扑 baum-liu-tesche方程 电磁耦合 数值仿真 线缆网络

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双层腔体屏蔽效能随孔缝位置与数量变化规律研究 被引量：6

5

作者 张岩 田铮 +2 位作者 王川川 杨清熙 王思飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期3350-3360,共11页

孔缝位置及数量会影响电磁波衍射,进而对双层腔体屏蔽效能产生重要影响。以中心位置携带单孔缝的双层腔体为研究对象,基于Robinson等效电路法与电磁拓扑理论,推导得到计算平面波辐照下双层腔体屏蔽效能的Baum-Liu-Tesche(BLT)方程。通... 孔缝位置及数量会影响电磁波衍射,进而对双层腔体屏蔽效能产生重要影响。以中心位置携带单孔缝的双层腔体为研究对象,基于Robinson等效电路法与电磁拓扑理论,推导得到计算平面波辐照下双层腔体屏蔽效能的Baum-Liu-Tesche(BLT)方程。通过将偏心系数Cm与Robinson孔阵阻抗引入BLT方程,使修正后的BLT方程能计算含有任意孔缝位置与数量的双层腔体屏蔽效能。结果表明,双层腔体屏蔽效能随着内外层孔缝重合面积的减小而升高;当面积一定时,屏蔽效能随孔缝数量的增多而提高,然而,孔缝长度与波长相等时,屏蔽效能降低至极小值。BLT方程计算结果与CST仿真结果基本一致,并且计算时间极大幅度降低,证明修正后的BLT方程具有可靠性与快速性,为计算双层腔体屏蔽效能提供了一种有效且快速的方法。 展开更多

关键词 等效电路法 电磁拓扑理论 双层屏蔽腔体 BLT方程 屏蔽效能

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基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析 被引量：6

6

作者 达新宇 赵蒙 张亚普 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期979-985,共7页

为了计算有孔金属屏蔽箱体的屏蔽效能,根据Robinson算法和电磁拓扑理论,提出了一种基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析方法,推导出了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的关系式,并扩展到孔阵、偏心孔以及任意极化角的情形,分析了... 为了计算有孔金属屏蔽箱体的屏蔽效能,根据Robinson算法和电磁拓扑理论,提出了一种基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析方法,推导出了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的关系式,并扩展到孔阵、偏心孔以及任意极化角的情形,分析了开孔形状、孔阵的孔间距、孔阵开孔面积以及开孔数量对屏蔽效能的影响。在0-2 GHz范围,对单孔和孔阵箱体的屏蔽效能进行仿真,并与Robinson算法以及CST仿真结果进行了对比,验证了方法的有效性。数值仿真结果表明：开孔面积不变时,开孔数量越多屏蔽效能越好;开孔数量不变时,开孔面积越小屏蔽效能越好;在开孔面积以及开孔数量都不变时,孔阵的孔间距越大屏蔽效能越好。 展开更多

关键词 屏蔽效能 BLT方程 电磁拓扑 孔阵 孔间耦合 CST

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一种无线电引信腔体屏蔽效能计算方法

7

作者 陈凯柏 高敏 +2 位作者 周晓东 毕军建 王毅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1200-1208,共9页

无线电引信内部空间有限,难以通过试验测量其腔体电磁屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)。为分析引信腔体对强电磁脉冲的防护效果,提出一种基于电磁拓扑理论和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的SE计算方法。该方法通过分析能量流动特性建... 无线电引信内部空间有限,难以通过试验测量其腔体电磁屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)。为分析引信腔体对强电磁脉冲的防护效果,提出一种基于电磁拓扑理论和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的SE计算方法。该方法通过分析能量流动特性建立腔体传播矩阵,利用等效电路模型计算腔体散射矩阵,推导得出腔内能量传输的拓展BLT方程,进而求得各拓扑节点的电压值。使用CST软件验证该方法的有效性,分别对矩形天线窗模型、圆形天线窗模型、双面圆孔模型和含介质基板模型的腔体电磁SE进行计算,并通过相关系数对计算结果量化分析。研究结果表明,新方法的计算精度优于等效电路法,且占用计算内存低于CST软件,可用于引信圆柱腔体电磁SE分析。 展开更多

关键词 无线电引信 电磁拓扑 电磁屏蔽效能 baum-liu-tesche方程

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内置电路板的复杂多腔体电磁串扰屏蔽效能的解析研究 被引量：5

8

作者 郝建红 公延飞 +1 位作者 蒋璐行 范杰清 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期670-679,共10页

在复杂多腔体的金属屏蔽体中,紧凑相邻腔体之间的电磁串扰属于近场干扰,会对内部放置的电路板或元器件造成影响。利用数值计算方法研究此类问题时,往往需要占用大量的存储资源且计算效率较低。针对此问题,利用电磁拓扑理论和推广的Baum-... 在复杂多腔体的金属屏蔽体中,紧凑相邻腔体之间的电磁串扰属于近场干扰,会对内部放置的电路板或元器件造成影响。利用数值计算方法研究此类问题时,往往需要占用大量的存储资源且计算效率较低。针对此问题,利用电磁拓扑理论和推广的Baum-Liu-Tesche(BLT)方程,考虑一个内置电路板的多腔金属屏蔽体,其相邻腔体之间金属隔板上的开孔用导电材料进行封堵,针对相邻空间的近场电磁串扰,构建计算屏蔽效能的解析模型。利用该模型分析导电材料电导率大小、激励源位置、电路板厚度和位置以及数量对屏蔽效能的影响。研究结果表明,该模型的计算结果与CST的仿真结果有很好的一致性,验证了本模型的准确性和适用性,相比于数值计算方法不仅节省了计算时间和存储资源,而且还能用于屏蔽效能规律的研究。 展开更多

关键词 复杂多腔体 BLT方程 电路板 屏蔽效能 导电材料

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混合孔缝箱体屏蔽效能电磁拓扑分析方法 被引量：3

9

作者 张亚普 达新宇 谢铁城 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2833-2841,共9页

武器产生的电磁脉冲会通过＂前、后门＂耦合效应对箱体内部电子元器件及电路板造成毁伤,严重威胁到电气电子设备的安全运行。为此,必须对箱体电磁屏蔽效能（SE）进行分析研究。基于Robinson等效电路模型,提出了一种估算混合孔缝箱体屏... 武器产生的电磁脉冲会通过＂前、后门＂耦合效应对箱体内部电子元器件及电路板造成毁伤,严重威胁到电气电子设备的安全运行。为此,必须对箱体电磁屏蔽效能（SE）进行分析研究。基于Robinson等效电路模型,提出了一种估算混合孔缝箱体屏蔽效能的电磁拓扑理论（EMT）方法。以孔缝散射参数为基础,建立了箱体外部场和内部场的BLT方程,解决了孔缝耦合问题;通过引入偏心系数对孔缝等效阻抗进行修正,实现了对偏心孔缝箱体的屏蔽效能分析;基于电磁波相干原理,将混合孔缝箱体的内部场分解成偏心单孔和偏心孔阵箱体内部场,从而实现了对混合孔缝箱体的屏蔽效能分析。基于CST仿真数据,在0～1.5 GHz频域内,对Robinson、Parisa Dehkhoda和EMT算法结果进行对比分析。仿真结果表明,EMT算法的最小误差均值为3.227 2 dB,最大误差均值为5.467 5dB,其计算精度较高。EMT算法的运行时间是CST仿真软件的1/23,比Robinson、Parisa Dehkhoda算法的运行时间长,但仍保持了较高的计算效率。该算法建立了箱体、孔逢参数与屏蔽系数间的直接映射关系,比CST仿真软件更适用于工程实践。 展开更多

关键词 电磁拓扑理论 等效电路理论 BLT方程 混合孔缝 屏蔽效能 电磁耦合

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基于积分方程等效电路和BLT方程的传导耦合效应仿真分析 被引量：1

10

作者 李福林 韩继红 张畅 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1180-1187,共8页

提出了基于积分方程等效电路和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的电磁脉冲传导耦合效应分析方法,建立外部电磁干扰等效源模型,提取等效电流和阻抗参数.对内部含复杂传输线网络和集成电路插件的电子设备建立了电磁拓扑模型,采用BLT方程分析电... 提出了基于积分方程等效电路和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的电磁脉冲传导耦合效应分析方法,建立外部电磁干扰等效源模型,提取等效电流和阻抗参数.对内部含复杂传输线网络和集成电路插件的电子设备建立了电磁拓扑模型,采用BLT方程分析电磁脉冲响应.仿真分析了内部传输线连接关系、外部信号线长度和半径大小、节点负载等因素对传导耦合效应的影响.将计算结果和商用电磁仿真软件CST的结果进行了对比,分析了所提方法的有效性,可为电子设备电磁脉冲防护设计提供参考. 展开更多

关键词 传导耦合 积分方程等效电路 矩量法 电磁拓扑 BLT方程

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基于电磁拓扑的多腔体屏蔽效能快速算法 被引量：12

11

作者 阚勇 闫丽萍 +3 位作者 赵翔 周海京 刘强 黄卡玛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期80-91,共12页

提出基于电磁拓扑理论计算开孔多腔体屏蔽效能的快速方法.首先给出双腔体等效电路和电磁拓扑信号流图,并推导孔缝节点处的散射矩阵,给出拓扑网络的散射矩阵方程和传输矩阵方程,获得双腔体的广义Baum-Liu-Tesche(BLT)方程.在此基础上研... 提出基于电磁拓扑理论计算开孔多腔体屏蔽效能的快速方法.首先给出双腔体等效电路和电磁拓扑信号流图,并推导孔缝节点处的散射矩阵,给出拓扑网络的散射矩阵方程和传输矩阵方程,获得双腔体的广义Baum-Liu-Tesche(BLT)方程.在此基础上研究了开孔三腔体,包括串型级联三腔体和串并型混合级联三腔体的广义BLT方程.对于串型级联三腔体,其电磁拓扑网络和广义BLT方程在双腔体基础上直接扩展即可获得.而对于串并型混合级联三腔体,通过将位于三腔体公共面上的孔缝等效为三端口网络节点,并根据三端口网络散射参数定义推导获得该节点的散射矩阵,最终得到串并型混合级联三腔体的广义BLT方程.本文方法对双腔体的计算结果与文献结果和实验结果相符合,对3组不同类型和尺寸开孔腔的屏蔽效能的计算结果与时域有限差分法计算结果符合较好.该算法不仅效率高,通过对所有计算结果和实验结果的误差统计分析,表明该算法具有较高的计算准确度. 展开更多

关键词 开孔多金属腔 广义baum-liu-tesche方程 屏蔽效能 孔缝耦合

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考虑介质层影响的电磁脉冲耦合传输线模型 被引量：1

12

作者 席志豪 梁涛 +1 位作者 谢彦召 郭洁 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期28-34,共7页

[目的]Baum-Liu-Tesche(BLT)方程是进行场–线耦合计算的重要方法,在电磁耦合定量分析领域具有广泛应用。经典BLT方程忽略了线缆介质层对入射电场的畸变特性,导致在特定入射、极化方向下的耦合效率计算出现较大误差。[方法]针对该问题,... [目的]Baum-Liu-Tesche(BLT)方程是进行场–线耦合计算的重要方法,在电磁耦合定量分析领域具有广泛应用。经典BLT方程忽略了线缆介质层对入射电场的畸变特性,导致在特定入射、极化方向下的耦合效率计算出现较大误差。[方法]针对该问题,将频域修正的BLT方法引入时域,研究在高空电磁脉冲(HEMP)激励下单根线缆负载电压和电流响应的计算方法,并通过与全波算法计算结果对比,验证模型的正确性。在此基础上,对修正方法所适用的线缆结构(高度、线径、介质层参数等)、入射电场(入射方向、极化方向)特征进行分析。[结果]结果显示,在HEMP激励下,以全波仿真结果为基准,经典BLT模型预测响应结果误差可高达一倍以上,而引入介质层修正系数后的BLT模型准确度显著提高。[结论]该研究验证了BLT修正模型在分析时域场–线耦合问题时的准确性,提出了BLT修正模型的适用性判据,有助于阐明HEMP同实际复杂线缆的相互耦合作用机制。 展开更多

关键词 场线耦合 baum-liu-tesche(BLT)方程 高空电磁脉冲(HEMP) 传输线模型

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一种快速预测有损腔体屏蔽效能和谐振模式的解析模型 被引量：3

13

作者 公延飞 陈星彤 +1 位作者 高超飞 孙剑 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1569-1578,共10页

该文提出一种分析平面波照射下有损腔体屏蔽问题的解析模型,该模型不仅可以快速预测有损腔体偏心开孔和任意位置目标点时的屏蔽效能,而且还可以准确分析损耗导电材料对较高频率处高阶谐振模式的抑制效应。首先根据电磁拓扑理论和电路理... 该文提出一种分析平面波照射下有损腔体屏蔽问题的解析模型,该模型不仅可以快速预测有损腔体偏心开孔和任意位置目标点时的屏蔽效能,而且还可以准确分析损耗导电材料对较高频率处高阶谐振模式的抑制效应。首先根据电磁拓扑理论和电路理论,构建有损屏蔽腔体的等效电路以及信号流图;其次通过信号流图建立广义BLT方程,并利用该方程计算目标点所在横截面的最大电压响应;最后根据电压和电场分布的关系,得到目标点处的总电场分量。该模型能够方便地处理单孔、孔阵及双面开孔有损腔体的情况,并通过全波仿真软件CST验证了其有效性和准确性,为分析有损腔体的屏蔽问题提供一种可靠高效的计算方法。 展开更多

关键词 有损腔体 屏蔽效能 抑制效应 电磁拓扑理论 广义BLT方程

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BLT方程在箱体屏蔽效能分析中的应用 被引量：1

14

作者 赵蒙 达新宇 +1 位作者 张亚普 王舒 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2014年第5期52-56,61,共6页

根据Robinson算法和电磁拓扑理论，提出了一种基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析方法，介绍了BLT方程的基本原理，推导出了描述孔缝耦合的BLT方程，建立了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的函数关系，并扩展到偏心孔以及任意... 根据Robinson算法和电磁拓扑理论，提出了一种基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析方法，介绍了BLT方程的基本原理，推导出了描述孔缝耦合的BLT方程，建立了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的函数关系，并扩展到偏心孔以及任意极化角的情形，分析了孔缝形状、尺寸以及观测点位置等对屏蔽效能的影响。在0～1GHz范围，对中心开孔箱体的屏蔽效能进行仿真，并与CST仿真结果进行对比，验证了方法效性，数值计算结果表明：文中算法不仅能够准确的描述出箱体屏蔽效能随入射波频率的变化关系，而且能有效地估算出屏蔽箱体的谐振频率。 展开更多

关键词 屏蔽效能 BLT方程 电磁拓扑 孔缝 CST

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