外部場(chǎng)照射下機(jī)艙內(nèi)電磁環(huán)境有效建模方法研究.pdf

1、現(xiàn)代飛行器的安全飛行受到日益復(fù)雜的外部電磁環(huán)境的威脅，這一外部電磁環(huán)境主要由閃電半生的瞬態(tài)電磁場(chǎng)、靜電放電、高強(qiáng)輻射場(chǎng)（High-Intensity Radiated Fields，HIRF）等構(gòu)成。外部電磁場(chǎng)可通過(guò)機(jī)體上的舷窗、艙門(mén)邊緣縫隙等通道進(jìn)入艙室內(nèi)部，進(jìn)而由外界電纜耦合進(jìn)入設(shè)備。這一復(fù)雜電磁耦合行為是民用飛機(jī)電磁環(huán)境效應(yīng)（Electromagnetic Environment Effects，E3）研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

2、　　本文主要圍繞外部場(chǎng)照射下機(jī)艙內(nèi)電磁環(huán)境的有效建模方法展開(kāi)了如下研究工作：
　　1、利用迭代物理光學(xué)（Iterative Physical Optics，IPO）分析了開(kāi)口艙室內(nèi)部的電磁環(huán)境，針對(duì)經(jīng)典IPO法計(jì)算復(fù)雜度高、計(jì)算效率低的問(wèn)題，將等效偶極距（Equivalent Dipole-Moment，EDM）法、快速偶極子法（Fast Dipole Method，F(xiàn)DM）和多層快速偶極子（Multilevel Fast Dip

3、ole Method，MLFDM）與IPO法相結(jié)合，來(lái)簡(jiǎn)化和加速I(mǎi)PO法的數(shù)值積分計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了電大尺寸艙室內(nèi)電磁場(chǎng)分布的快速計(jì)算。采用EDM可以將IPO迭代公式中的數(shù)值積分直接表達(dá)成一則解析算式，然后通過(guò)FDM將IPO積分中遠(yuǎn)場(chǎng)基函數(shù)之間的互作用按照聚集-轉(zhuǎn)移-擴(kuò)散的形式對(duì)IPO積分進(jìn)行加速，最后將MLFDM與IPO法結(jié)合進(jìn)一步提高了IPO的計(jì)算效率。
　　2、采用BLT方程分析了在外場(chǎng)激勵(lì)下雙絞線及復(fù)雜線束的場(chǎng)線耦合問(wèn)題。對(duì)于架

4、空雙絞線，引入理想節(jié)點(diǎn)的概念，將雙絞線等效為多導(dǎo)體傳輸線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行求解。同時(shí)將雙絞線和屏蔽線放于線束內(nèi)部，采用等效線束法和BLT方程相結(jié)合的方法，來(lái)分析復(fù)雜線束的電磁耦合問(wèn)題。仿真結(jié)果表明該方法可以降低計(jì)算的復(fù)雜性，提高建模效率。然后將快速I(mǎi)PO法與BLT方程相結(jié)合，分析了外場(chǎng)激勵(lì)下艙室內(nèi)部雙絞線和混合線束的電磁耦合問(wèn)題。
　　3、為分析一個(gè)內(nèi)部放置場(chǎng)攪拌器的等效縮比機(jī)身模型內(nèi)靜態(tài)的電磁環(huán)境分布，結(jié)合Visual fortran6.