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第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究方法概述
1.2.1 电磁兼容领域中的场计算方法
1.2.2 EMP与外壳结构间的辐射直接耦合数值分析
1.2.3 通信系统中的线缆网络分析方法
1.2.4 场-路混合仿真方法
1.3 本论文的主要研究工作和创新点
参考文献
第二章 EMP与通信系统外壳间辐射直接耦合的混合FDTD数值分析方法
2.1 引言
2.2 屏蔽效能
2.3 FDTD基本原理
2.3.1 吸收边界条件
2.4 激励源技术
2.4.1 EMP波形
2.4.2 平面波的加入-总场边界条件
2.4.3 多个EMP入射情形
2.5 通信系统外壳中细微结构的亚网格模型
2.5.1 细天线亚网格模型
2.5.2 窄缝亚网格模型
2.5.3 薄层介质亚网格模型
2.6 混合FDTD方法数值验证
2.6.1 含长方形孔的金属腔屏蔽效能
2.6.2 窄缝亚网格技术的数值验证
2.6.3 细导线亚网格算法数值验证
2.6.4 薄片介质亚网格算法数值验证
2.7 本章小结
参考文献
第三章 混合FDTD方法在EMP与通信系统外壳辐射直接耦合分析中的应用
3.1 引言
3.2 EMP垂直入射时金属腔体的屏蔽效能
3.2.1 窄缝取向对腔体屏蔽效能的影响
3.2.2 频率选择表面结构对外壳屏蔽效能的影响
3.3 EMP斜入射时金属腔体的屏蔽效能
3.3.1 不含观测窗口的金属腔体屏蔽效能
3.3.2 含有观测窗口的金属腔体的屏蔽效能
3.4 同频干扰
3.5 EMP辐照下单极子天线的瞬态响应
3.6 提高腔体屏蔽效能的方法
3.7 本章小结
参考文献
第四章 通信线缆网络中的EMP效应预测方法和应用
4.1 引言
4.2 预测多导体线缆中EMP响应的FDTD方法
4.2.1 多导体线缆的场-线耦合方程
4.2.2 场-线耦合方程的FDTD方法
4.3 屏蔽线缆中EMP响应的FDTD方法
4.3.1 屏蔽线缆的转移阻抗模型
4.3.2 屏蔽线缆中EMP响应的FDTD方法
4.4 改进节点电压分析法(MNA)
4.5 多导体线缆网络EMP响应
4.6 数值方法验证和应用
4.6.1 方法验证
4.6.2 EMP作用下含屏蔽线缆的系统分析
4.6.3 含非屏蔽线缆的系统浪涌信号分析
4.6.4 屏蔽舱室中线缆的EMP响应分析
4.7 本章小结
参考文献
第五章 EMP作用下器件的脉冲效应研究
5.1 引言
5.2 微波集总参数电路的场-路混合仿真
5.2.1 单个集总参数元件仿真
5.2.2 单端口网络的场-路混合算法
5.2.3 双端口网络的场-路混合算法
5.2.4 多端口网络的场-路混合方法
5.3 散射参数提取
5.3.1 扰动散射参数计算方法
5.3.2 微带端接匹配负载的FDTD建模
5.4 典型微波器件的EMP效应机理
5.4.1 功分器的EMP效应
5.4.2 超宽带滤波器的EMP干扰响应
5.4.3 端接二极管微带电路的EMI响应
5.4.4 混合微波放大器的EMI响应
5.5 本章小结
参考文献
第六章 EMP作用下通信系统中典型有源器件的电-热效应分析
6.1 引言
6.2 EMP作用下有源器件的电-热损伤机理
6.3 FEM方法概述
6.3.1 FEM求解过程
6.3.2 有限元法的数学原理
6.4 有源器件的电-热效应模拟
6.4.1 瞬态分析模型
6.4.2 方程数值模拟方法
6.4.3 热源产生
6.4.4 热场有限元方程
6.4.5 线性方程组求解
6.5 数值分析结果
6.5.1 电热FEM算法的数值验证
6.5.2 传导干扰作用下二极管器件的热效应
6.5.3 EMP作用下场效应管的热效应
6.6 本章小结
参考文献
第七章 新型快速FDTD算法在EMC/EMI分析中的应用
7.1 引言
7.2 三维交替方向隐式FDTD
7.2.1 ADI-FDTD基本原理
7.2.2 数值稳定性和数值色散性分析
7.3 基于局部一维坐标的LOD-FDTD方法
7.3.1 任意阶LOD-FDTD方法的基本原理
7.3.2 LOD-FDTD(2,2)基本方程
7.3.3 任意阶LOD-FDTD方法的数值稳定性和色散性分析
7.4 降低LOD-FDTD(2,4)方法数值色散误差的参数优化法
7.4.1 参数优化PO-LOD-FDTD方法的基本原理
7.4.2 PO-LOD-FDTD(2,4)方法的数值稳定性和色散性分析
7.4.3 有限差分核中参数的优化方法
7.5 数值计算和分析
7.5.1 LOD-FDTD方法的稳定性验证
7.5.2 LOD-FDTD方法的数值色散分析
7.5.3 PO-LOD-FDTD方法的色散误差分析
7.5.4 PO-LOD-FDTD色散误差随时间步长和频率的变化规律
7.5.5 LOD-FDTD方法在电磁兼容中的应用
7.6 本章小结
参考文献
第八章 滤波器和有源部件的EMP效应实验
8.1 引言
8.2 无源滤波器的电磁脉冲注入实验
8.2.1 测试对象
8.2.2 测试原理和测试系统
8.2.3 测试结果和讨论
8.3 有源部件的微波注入实验
8.3.1 测试原理及装置
8.3.2 测试结果和讨论
8.4 本章小结
参考文献
第九章 总结与展望
9.1 全文总结
9.2 未来工作的展望
致谢
攻读博士学位期间发表和撰写的学术论文
博士期间参与的课题研究