开孔金属腔体场强增强效应分析

为分析开孔金属腔体的场强增强效应,以正方形金属腔体为受试对象,基于数值计算软件CST建立开孔金属腔体场强增强效应计算模型,分析开孔形状、开孔尺寸、入射波极化方向等不同参数对孔缝中心及腔体中心场强增强效应的作用规律。提出使用GTEM小室进行开孔腔体电磁耦合测试新方法,搭建实验平台,验证数值计算结果的正确性,阐释场强增强效应耦合机理。结果表明:当面积相同时,和正方形、圆形孔缝相比,长方形孔缝的场强增强效应显著,长方形孔缝的长宽比越高,场强增强效应便越大;长方形孔缝的增强效应与垂直于孔缝长边的电场分量呈正比;腔体壁厚是影响场强增强效应的关键因素之一;在孔缝中心沿中轴线附近,时域场强峰值呈指数衰减;孔缝中心和腔体中心的场强增强效应耦合机理不相同。

含孔缝金属腔体电磁场增强效应的形成机理仿真

为分析金属腔体场强增强效应,保护腔体内部敏感电路,采用电磁仿真软件CST,从频域角度利用屏蔽效能对其开展仿真研究,并利用矢量网络分析仪、功率放大器、GHz横电磁波传输室和脉冲强磁场测量探头搭建实验系统进行了验证。最后理论分析了场强增强效应的形成机理,研究了孔缝形状、电磁波极化方向、腔体不同位置、吸波材料加载对场强增强效应的影响规律。仿真和实验结果有较好的一致性,结果表明:腔体孔缝增强效应受到腔体表面电流、孔缝谐振和腔体谐振的影响;矩形孔缝的场强增强效应比方形、圆形孔缝显著;电磁波极化方向垂直于矩形孔缝长边的场强增强效应最强;在最小谐振频率以下,孔缝中心轴线上离孔缝越近增强效应越显著,并且加入吸波材料能较好地减弱腔体中心的场强增强效应。研究结果为含孔缝腔体的电磁兼容设计与防护提供了理论依据。

卫星星敏感器结构强电磁耦合效应仿真及实验研究

作为姿态测量器件安装在GEO卫星星表的星敏感器易受空间严酷带电环境影响,在强电磁脉冲干扰下出现在轨异常。文章通过数值模拟仿真和测试实验对星敏感器结构在电磁脉冲形成的强电磁场作用下的耦合效应进行研究,仿真计算强电磁场下星敏感器内部的耦合场分布和结构的电磁屏蔽效能,并进行相应的屏蔽效能验证实验。结果表明:强电磁场的高频部分通过星敏感器的光学窗口耦合进入星敏内部后将形成较强的电磁场,在谐振频点还会产生场强增强效应,使结构的屏蔽效能显著下降,内部的电子学器件受到干扰,需要采取相应的防护措施。以上结果可用于星敏感器的强电磁环境防护及相应的在轨异常分析。