復雜電磁環(huán)境中屏蔽電纜場線耦合效應的仿真分析.pdf

1、屏蔽電纜作為機載、艦載等復雜平臺上各個電子設備的連接器件，將不可避免地暴露在復雜電磁環(huán)境中。當其受到復雜電磁環(huán)境中的高功率電磁脈沖(HPEMP)沖擊時，絕大部分的耦合瞬態(tài)電流將直接流過其屏蔽層，而不進入其內(nèi)芯導體。但受屏蔽層結構和屏蔽性能的限制，HPEMP仍可通過轉移阻抗耦合進入電纜的內(nèi)芯，進而產(chǎn)生瞬態(tài)感應電流。結果可能會導致電子設備性能降低，通信中斷，嚴重時可能影響到整個平臺的安全。因此，有必要對復雜電磁環(huán)境中屏蔽電纜的場線耦合效應進

2、行準確分析。本文選擇CST軟件，采用基于全波方法和等效傳輸線模型方法相結合的混合方法對高功率電磁脈沖與屏蔽電纜的場線耦合效應進行了系統(tǒng)的場路聯(lián)合仿真分析，其主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　(1)對屏蔽電纜所處的復雜高功率電磁環(huán)境中的高功率脈沖源進行了深入研究，分析了核爆炸、雷擊以及超寬帶等電磁脈沖的特點，并采用VBA語言對CST軟件進行二次開發(fā)，建立了高功率電磁脈沖激勵源庫，可方便地在CST軟件中實現(xiàn)加載導入。
　　(2

3、)對高功率電磁脈沖的耦合途徑進行了介紹，重點對高功率電磁脈沖與屏蔽機箱的孔縫耦合效應進行了全波仿真分析。
　　(3)對管狀型和編織型兩種典型屏蔽結構的屏蔽電纜的轉移阻抗進行了計算，并對這兩種同軸屏蔽電纜屏蔽性能進行初步分析。同時，采用CST軟件的CS工作室對核爆電磁脈沖下兩個屏蔽方艙間和單個方艙內(nèi)部的屏蔽電纜場線耦合問題進行了仿真分析，并得出了同轉移阻抗準則相一致的結論。
　　(4)最后，以VFY218飛機為例，在飛機覆蓋鋁