含孔缝金属腔体电磁场增强效应的形成机理仿真

为分析金属腔体场强增强效应,保护腔体内部敏感电路,采用电磁仿真软件CST,从频域角度利用屏蔽效能对其开展仿真研究,并利用矢量网络分析仪、功率放大器、GHz横电磁波传输室和脉冲强磁场测量探头搭建实验系统进行了验证。最后理论分析了场强增强效应的形成机理,研究了孔缝形状、电磁波极化方向、腔体不同位置、吸波材料加载对场强增强效应的影响规律。仿真和实验结果有较好的一致性,结果表明:腔体孔缝增强效应受到腔体表面电流、孔缝谐振和腔体谐振的影响;矩形孔缝的场强增强效应比方形、圆形孔缝显著;电磁波极化方向垂直于矩形孔缝长边的场强增强效应最强;在最小谐振频率以下,孔缝中心轴线上离孔缝越近增强效应越显著,并且加入吸波材料能较好地减弱腔体中心的场强增强效应。研究结果为含孔缝腔体的电磁兼容设计与防护提供了理论依据。