基于高強(qiáng)度輻射場的民用航空器機(jī)身電磁屏蔽特性研究.pdf

1、高強(qiáng)度輻射場（High Intensity RadiatedFields，HIRF）是指民航飛機(jī)在現(xiàn)行飛行準(zhǔn)則下可能遭遇的由超視距或艦船雷達(dá)、機(jī)場監(jiān)視雷達(dá)、調(diào)幅和調(diào)頻無線電臺(tái)、甚高頻電視發(fā)射臺(tái)等人類活動(dòng)造成的電磁環(huán)境，作用時(shí)間長，頻帶寬。隨著射頻發(fā)射設(shè)備變得更復(fù)雜，更有效，發(fā)射功率更大，數(shù)量更多，以及現(xiàn)代民用航空器中數(shù)字式航空電子設(shè)備和復(fù)合材料應(yīng)用越來越多，高強(qiáng)度電磁輻射已成為影響航空器安全的重要因素，近年來HIRF對飛行安全帶來的影響

2、日漸顯現(xiàn)。HIRF試驗(yàn)是飛機(jī)電磁環(huán)境驗(yàn)證中重點(diǎn)的驗(yàn)證項(xiàng)目，HIRF電磁環(huán)境效應(yīng)是近年來航空界非常關(guān)注的電磁兼容研究方向，研究方法之一是分析航空器機(jī)體電磁屏蔽效能，該方面研究在我國尚處于起步階段。
　　本文應(yīng)用全域基函數(shù)表示縫隙場技術(shù)的矩量法，基于縫隙切向電磁場連續(xù)條件，通過求解腔體格林函數(shù)得到屏蔽體內(nèi)部場強(qiáng)。綜合分析了入射波極化方式和入射方向，屏蔽腔體墻壁厚度，縫隙位置、數(shù)量和形狀，屏蔽效能計(jì)算點(diǎn)等因素對屏蔽體屏蔽效能（Shiel

3、ding Effectiveness，SE）的影響規(guī)律。主要內(nèi)容如下：
　　1、從理論上推導(dǎo)出縫隙處于屏蔽腔體對稱的兩面墻壁上，而且考慮到墻壁有一定的厚度時(shí)SE的計(jì)算公式。把航空器機(jī)身簡化為一定尺寸的矩形金屬腔體，機(jī)身窗戶簡化為一定尺寸的矩形縫隙，分布在矩形腔體前后對稱的兩個(gè)墻壁上。采用圖像理論和邊界等效原則，孔縫用等效磁流代替，考慮到機(jī)體墻壁的厚度，把簡化后的機(jī)體模型分為5個(gè)區(qū)域分析。應(yīng)用全域基函數(shù)表示縫隙場技術(shù)的矩量法，基于縫

4、隙切向電磁場連續(xù)條件，通過求解腔體格林函數(shù)得到屏蔽體內(nèi)部場強(qiáng)，進(jìn)而得到屏蔽腔體的屏蔽效能。
　　2、分析了單縫隙情況下屏蔽腔體的屏蔽效能。選擇一個(gè)尺寸為30cm×12cm×30cm的由理想導(dǎo)體材料做成的典型腔體為研究對象。假設(shè)腔體墻壁厚度為0，縫隙處在z=0平面上，均勻平面波正對孔縫所在墻壁垂直入射，腔體內(nèi)外的空氣都作理想狀態(tài)處理。首先驗(yàn)證了本文提出的方法，接著分析了測試點(diǎn)、入射波極化方式和孔縫形狀對屏蔽腔體SE的影響。最后分析了

5、腔體墻壁厚度、入射波的入射角度對屏蔽腔體SE的影響。
　　3、分析了多縫隙情況下屏蔽腔體的屏蔽效能。研究多個(gè)孔縫分布在屏蔽腔體同一面墻壁上時(shí)的屏蔽效能變化規(guī)律，考慮到縫隙的位置和形狀、腔體墻壁厚度和入射波極化方式等因素對屏蔽腔體SE的影響。
　　4、以1:20的比例對B757-200和B737-200機(jī)身建模，忽略掉機(jī)內(nèi)座位和行李架，把機(jī)體簡化成矩形金屬腔體，窗戶簡化成一定尺寸的縫隙，分居在腔體的對稱兩側(cè)。通過本文提出的方法