基于FDTD法的开孔腔体电磁耦合效应研究-论文.pdf

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1、第16卷第3期信息工程大学学报Vol

2、16NO．32015年6月JournalofInformationEngineeringUniversityJun．2015DOI：10．3969／j．issn．1671-0673．2015．03．010基于FDTD法的开孔腔体电磁耦合效应研究陈旭来，周东方，胡涛，焦彦维，郎国伟(信息工程大学河南郑州450001)摘要：基于FDTD(时域有限差分法)对任意入射电磁波对电子设备带孔缝腔体的耦合效应进行了研究。对典型电子设备的开孔腔体进行仿真，计算不同情形下腔体内场强分

3、布，根据仿真数据进行分析，得出一定的耦合规律，从而进行更好的屏蔽设计。研究结果表明：入射波正对孔缝照射时耦合效应最强，背面照射次之，腔体侧面照射时耦合效应最弱；入射波极化方向与孔缝长边垂直时耦合效应最强，两者角度越小耦合效应越弱；孔缝在腔体壁正中心时耦合效应最强，越靠近边缘耦合效应越弱；孔缝形状和入射波极化角度的规律一致，即孔缝与入射场强垂直的边越长，则入射波对腔体的耦合效应越强。关键词：时域有限差分法(FDTD)；孔缝耦合；数值计算中图分类号：TN015文献标识码：A文章编号：1671-0673(20

4、15)03-0307—04CouplingEffectsofCavitywithApertureInducedbyArbitraryIncidentElectromagneticWavesBasedonFDTDCHENXulai，ZHOUDongfang，HUTao，JIAOYanwei，LANGGuowei(InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：TheFDTDmethodisusedtostudythecoupl

5、ingeffectsofcavitywithaperturebyarbitraryincidentwaves．TheelectricstrengthofcavitywithapertureiscalculatedbyFDTDindifferentcir—cumstances，andananalysisoftheresultismadetogettherulesofcoupling．Researchshowsthatthecouplingeffectisstrongestwhenthecavityisil

6、luminatedbytheincidentplane-wavepositively，thecouplingeffectisstrongwhenthecavityisilluminatedbackwardandthecouplingeffectislowestwhenthecavityisilluminatedsideward；thecouplingeffectisstrongestwhentheelectricfieldisperpendiculartothedirectionoftheapertur

7、eslongside，thesmallertheangle，theweakertheCOU．plingeffectwillbe；thecouplingeffectisstrongestwhentheapertureisatthecenterofthecavitywall，andtheclosertotheedge，theweakerthecouplingeffect；thecouplingeffectisstrongwhenthesideoftheholeslitperpendiculartothein

8、cidentfieldstrengthsideislong，theruleissimilartothatoftheelectricfielddirection．Keywords：finite-differencetime—domain(FDTD)method；slotcoupling；numericalcalculation随着电磁环境的13趋复杂，电磁波对电子设备的干扰不可避免，其中电子设备上的散热孔，传输线接El等孔缝成为了电磁波耦合进入电子设备的主要耦合通道。研究入射电磁波对电子设备带孔缝腔体的耦

9、合机理，从而采取有效的屏蔽措施可以很好地保护电子设备。对于孑L缝耦合的研究主要有半解析法和数值计算法。由于实际耦合环境的复杂性以及半解析方法不够精确等原因，半解析法往往不能满足收稿日期：2014．10—15：修回日期：2014．12—18作者简介：陈旭来(1990一)，男，硕士生，主要研究方向为高功率微波。第3期陈旭来等：基于FDTD法的开孑L腔体电磁耦合效应研究309在散射波的区域；散射场区是指只存在散射波的区域。由于吸收边界条件不能直接