复杂电磁辐射源近场与原场辐射特性研究

摘要

本论文研究电磁兼容工程领域复杂电磁辐射源近场与远场辐射特性，这些复杂辐射源包括舰船等复杂载体上的线天线、偶极子天线阵列、电子设备屏蔽机箱上的缝隙及窗口电磁干扰源等。首先，采用矩量法结合快速多极子技术成功解决了复杂载体上线天线的辐射问题，准确得求出了天线的近场辐射值、输入阻抗、表面电流等各种参数，以可视化的形式表示出来，并与实验获得的测量数据相比较，两者吻合得很好。其次，提出了利用圆柱面上的等效磁流源进行辐射源近场到近场与远场转换的方法，这种方法可方便地应用于大型天线辐射特性以及其他复杂辐射源的近场与远场特性研究。利用辐射源近场的模拟测量数据确定假设的圆柱面上的等效磁流源，应用矩量法推算出其近场和辐射远场。采用圆柱面比采用平面更易于工程实现，能获得大角度范围内的近场与远场值。文中给出了关于测量近场和等效源之间关系的电场积分方程，并通过矩量法将积分方程转化为矩阵方程。使用奇异值分解法求解矩阵方程的最小二乘解。本文给出了多个实例的近场到远场的转换结果，与其他方法获得的计算结果相一致，从而证明了所提出方法的正确性。本文最后对于存在槽缝的屏蔽机箱这种复杂辐射源，用本课题组所开发的FDTD计算软件分析了其对外的电磁辐射，给出了数值计算结果，并与部分实验结果进行了比对，两者吻合得很好，说明了计算程序的正确性及其在屏蔽机壳电磁辐射问题研究中的有效性。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第二章 复杂载体上天线的辐射场研究

2.1 矩量法

2.1.1 矩量法的基本原理

2.1.2 矩量法在电磁问题中的具体应用

2.2 快速算法

2.2.1 快速多极子方法的基本原理

2.2.2 加法定理

2.3 几何模型建立和网格自动剖分

2.4 舰船模型计算实例与实验验证

2.5 结论

第三章 利用圆柱面上的等效磁流源进行近场到近/远场转换

3.1 近场到近/远场转换的基本原理

3.1.1 等效磁流源的电场积分方程

3.1.2 矩量方程的推导

3.1.3 矩量方程组的求解

3.2 计算实例

3.2.1 正弦激励的缝隙天线

3.2.2 偶极子天线阵列

3.2.3 金属长方体上的单极子天线

3.2.4 舰船模型上的线天线

3.3 结论

第四章 屏蔽机壳的电磁辐射及屏蔽性能研究

4.1 FDTD算法的基本原理

4.2 屏蔽机壳实验样品

4.3 数值计算与实验结果

4.4 结论

结束语

致谢

学习期间发表与完成的论文及报告

参考文献