积分方程方法及其在电磁兼容中应用

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随着电子设备向高频、小型化方向发展,设备间电磁干扰问题日益突出,电磁兼容性分析已成为工程研究的重点及难点。解决电磁兼容性问题最经济有效的方法是在电路、系统设计之初建立模型,通过电磁仿真评估设备的电磁兼容特性,从而指导设备的研制。本文针对设备的线缆及孔缝结构,基于计算电磁学积分方法,研究了矩量法和时域矩量法,开展了待测件的频域及时域的电磁兼容性分析。本文主要分为三大部分:第一部分从电场积分方程(EFIE)出发,介绍了求解该方程的强有力工具——矩量法,它适合分析表面平滑结构,并以求解结果精度高而著称。在基函数的选取上,选取了RWG基函数,介绍了阻抗矩阵的求解方法和编程思路。第二部分是本文的核心,从时域电场积分方程(TDEFIE)出发,详细推导了其离散化过程,重点介绍了求解时域积分方程的工具——时间步进技术。针对时域积分方程的隐式MOT算法迭代求解结果晚期的不稳定性,本文提出的均值方法有效改善了MOT求解结果的不稳定性。最后,使用所编写的程序进行了电磁兼容性实例分析,分别从频域和时域角度分析线缆和平板结构的电磁耦合规律,并分析了矩形腔体的电磁耦合特性,为电磁兼容设计提供了参考依据。
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