现代电子装备系统易受到电磁脉冲的干扰甚至毁伤,为了评估电子装备系统在电磁脉冲干扰下的安全性及电磁敏感性（Electromagnetic Sensitivity,EMS）,保证系统的正常工作,需要应用电磁仿真技术来预测系统在电磁脉冲干扰下的耦合响应特征。然而由于电子装备系统级平台的集成度高,其电磁耦合途径复杂,电磁耦合要素种类众多,单一的电磁仿真方法无法实现整体系统级平台的电磁干扰耦合仿真,为此,本文对电子装备系统级平台的电磁脉冲耦合分析所需的系统级混合仿真方法开展了深入研究。论文主要研究内容如下:（1）系统级平台电磁脉冲耦合要素分解及系统建模。针对系统级平台电磁脉冲干扰耦合途径复杂、耦合要素及各种结构因素种类众多,分析了典型电磁脉冲信号的时/频域特征以及其对复杂系统级平台的电磁耦合特征。基于电磁拓扑方法,对系统级平台的电磁脉冲耦合进行系统建模,细化了电磁脉冲进入系统内部的耦合途径,确定了关键耦合要素,并提出了完成系统级平台电磁脉冲耦合分析需要结合的仿真计算方法。（2）平台上装天线电磁脉冲耦合的混合FDTD（Finite Difference Time Domain）方法研究。针对平台上装天线电磁脉冲耦合的多尺度网格划分问题,研究了一种融合改进非均匀网格FDTD与改进天线馈电结构模型的混合FDTD方法。首先分析了FDTD建模的非均匀网格技术,并提出了减少非均匀网格边界误差的改进插值方法。基于改进非均匀FDTD,可以通过在天线局部精细结构采用细小网格,而在其他区域采用较大的网格,从而避免传统FDTD在整个仿真空间采用均匀细小网格以至于占用大量的计算内存。然后,针对天线的馈电结构,提出了结合改进细线模型以及等效馈电模型的建模方法,避免了对天线的细小馈电结构的精细网格划分。最后,通过有效地结合改进非均匀网格FDTD技术和改进天线馈电结构模型,建立了适合于平台上装天线电磁脉冲耦合分析的混合FDTD方法。基于混合FDTD方法,对平台上装天线的方向电磁特征以及电磁脉冲耦合响应开展了分析研究。（3）系统级场-线多耦合路径混合仿真方法研究。为了高效地实现系统级平台的多耦合路径综合作用仿真分析,提出了一种融合混合FDTD、改进细线模型、天线耦合解析模型以及传输线方程的系统级场-线混合方法。在该混合方法中,为了避免对天线不同耦合仿真场景的多次数值建模,基于互易定理,建立了天线电磁耦合接收的理论计算模型,提出了基于天线耦合接收模型的快速解析计算方法。在此基础上,将非均匀混合FDTD方法与天线耦合接收模型相结合,进一步实现任意复杂天线结构电磁脉冲耦合响应的快速计算。针对系统平台舱内互连传输线缆这一重要耦合要素,给出了非屏蔽多导体线缆电磁耦合分析的混合FDTD方法,在此基础上,提出了任意布局非屏蔽线缆的FDTD建模方法,实现了任意布局线缆的电磁耦合分析。对于舱内屏蔽线缆,通过融合改进细线模型以及转移阻抗模型,建立了屏蔽线缆电磁耦合分析的混合FDTD-TL（Transmission Line）方法。通过对复杂系统级平台的电磁脉冲耦合响应进行仿真分析,并与商业软件数值仿真结果进行对比,验证了该系统级场-线混合方法的高效性及准确性。（4）系统级FDTD-SPICE场-路混合仿真方法研究。系统级场-线多耦合路径混合仿真方法能够高效的求解系统终端的耦合响应,但是该混合仿真方法只适合求解简单的线性终端电路响应,非线性组件以及复杂终端电路的建模则不容易实现。因此,为了扩展实现系统级平台终端复杂电路的场-路混合分析,在系统级场-线混合方法的基础上,进一步提出了一种融合FDTD与SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）等效电路的新型场-路混合仿真方法。首先基于系统级场-线混合方法中已提出的天线耦合接收模型,通过对天线的频域特征参数进行有理函数拟合,提出了天线耦合接收的等效SPICE电路建模时域分析方法,可以基于SPICE电路仿真直接得到天线瞬态耦合响应。其次,针对平台舱内的传输线缆,提出了任意布局非屏蔽线缆以及屏蔽线缆的改进SPICE电路模型。最后通过联合前门耦合以及后门耦合的等效SPICE电路形成系统级SPICE电路模型,结合FDTD计算空间电磁场并提取系统级SPICE电路的等效激励源,从而实现场-路结合的高效仿真计算。基于系统级FDTD-SPICE场-路混合方法,对系统终端复杂的滤波防护电路以及电磁脉冲防护器件电路的应用进行了仿真分析。（5）平台上装天线电磁脉冲耦合试验研究。由于系统级平台的整体电磁脉冲耦合试验难度较大,因此选取了本文研究的系统级平台上装的几类典型天线进行了电磁脉冲干扰耦合试验,得到了天线上装局部平台结构后在超宽谱高功率微波辐照下的耦合电压响应。通过采用本文提出的平台上装天线电磁脉冲耦合的混合FDTD方法仿真各天线对应的试验场景,并将仿真结果与试验结果进行对比,验证了方法的准确性。基于以上研究内容,论文形成了以下创新点:（1）研究了一种计算平台上装天线电磁脉冲耦合响应的混合FDTD方法针对天线上装平台电磁脉冲耦合响应求解的多尺度仿真建模问题,研究了一种结合改进非均匀网格FDTD技术以及改进天线馈电结构模型的混合FDTD方法。相比传统FDTD方法,该混合方法避免了由于天线及馈电细小结构的存在而导致网格数量增加,很大程度上提高了计算效率。（2）提出了一种计算系统级平台综合响应的场-线混合仿真方法针对包含平台舱体、天线、线缆以及终端负载等多复杂耦合要素的系统级平台,提出了一种融合FDTD、改进细线模型、天线耦合解析模型以及传输线方程的系统级场-线混合方法。该混合方法通过有效结合数值方法与不同耦合要素的解析计算方法,相比全系统整体的数值仿真方法建模,降低了系统级建模难度,提高了联合仿真能力,从而能够高效地实现系统级平台的多耦合路径综合作用仿真分析。（3）提出了一种求解终端复杂电路响应的FDTD-SPICE场-路混合仿真方法为了扩展实现系统级终端复杂电路的综合分析,在系统级场-线混合方法的基础上,进一步提出了一种融合FDTD与SPICE等效电路的新型场-路混合仿真方法。在该方法中,提出了联合天线以及线缆复杂耦合要素的系统级等效SPICE电路模型,能够同时求解系统的前门耦合以及后门耦合响应。通过FDTD计算空间电磁场并提取系统级SPICE电路的等效激励源,从而实现场-路结合的高效仿真计算。相比单独的数值仿真方法建模,该方法不但简化了系统耦合要素的建模,提高了计算效率,而且为实现终端复杂电路更深入的场-路结合仿真分析提供了有效的建模方法。