电磁脉冲耦合效应：等效源建模与屏蔽分析

"郝建红和范杰清在华北电力大学的研究中探讨了电磁脉冲耦合效应的等效源建模及其在电路安全防护中的应用。他们采用了二端口网络理论与频域电磁场混合势积分方程的矩量法，以解决带有电缆线屏蔽体的电磁脉冲耦合问题。通过全波分析提取外部电磁脉冲的等效源参数，并运用场路结合技术，对屏蔽体内的电路板进行了电磁耦合效应分析，具体例子是调制高斯脉冲。仿真结果显示，所构建的电磁干扰等效源模型在0.1至7.5 GHz频段内与商业软件的仿真结果高度一致，这为复杂电磁脉冲耦合效应的定量分析提供了一种高效且简便的方法，有助于保障电路安全运行。该研究特别关注了屏蔽箱体孔缝和电缆线作为电磁干扰入口的问题，并指出了解决这一问题的重要性和挑战。" 本文详细介绍了在电磁仿真分析领域的一种新型建模方法，即针对电磁脉冲耦合效应的等效源建模。在传统的实验研究、解析分析和数值模拟之外，这种方法为复杂电磁环境下的电路安全防护提供了新的思路。研究人员首先利用二端口网络理论，这是一种电路理论的基础框架，它可以处理多端口系统中的信号传输和耦合。然后，结合频域电磁场混合势积分方程的矩量法，这是一种强大的电磁场计算工具，能够精确描述电磁场在空间的分布和变化。 在实际应用中，他们选取了具有屏蔽体的电缆线系统，这是一个常见的电磁干扰耦合场景。通过全波分析，他们能够提取出外部电磁脉冲的等效源参数，这是将复杂的电磁场现象简化为电路模型的关键步骤。接下来，他们利用场路结合技术，将这些等效源参数引入到电路板的分析中，以调制高斯脉冲为实例，模拟了电磁耦合效应。这种结合了电磁场和电路理论的方法，既能考虑物理过程的细节，又简化了计算复杂性。 仿真结果验证了这种方法的有效性，等效源模型在宽频带上与商业软件的仿真结果高度吻合，证明了模型的准确性和实用性。这种建模方法对于理解和预测电磁脉冲如何影响电路，以及如何设计防护措施具有重大意义。它为工程师提供了在设计阶段就评估和减少电磁干扰的新工具，有助于提升电子设备的抗干扰能力和可靠性。因此，这项研究对于电磁兼容性（EMC）领域的理论研究和技术实践都具有重要的参考价值。