随着各种电子电路和电力电子技术日益广泛的应用,电磁兼容已成为现代电气工程设计和研究人员在设计过程中必须考虑的问题。在电子设备和系统的电磁兼容设计中,导体机箱是一项非常重要的屏蔽技术。由于设备散热、通风以及与外界电路连接等的需要,屏蔽机箱上不可避免地存在着孔缝,而孔缝的存在是影响机箱屏蔽性能的关键因素。因此,充分了解通过孔缝的散射和透射产生的电磁场的强度和特点,对于电子电气设备和系统的电磁兼容性设计,具有十分重要的实际指导意义。在已有的计算电磁场的数值方法中,时域有限差分法由于其特点,受到广泛的关注并得到了快速发展,目前已成为电磁兼容预测的主要数学工具之一。论文对时域有限差分法基本原理及相关技术进行了研究。介绍了时域有限差分法的基本原理;深入研究了Mur 二阶和完全匹配层吸收边界条件,通过数值仿真试验比较了它们的吸收性能;对近远场变换的等效原理进行了分析和研究,并讨论了导体板上开孔处等效源的近似处理方法。论文利用时域有限差分法及相关解析理论建立了机箱辐射的激励源模型,分析推导了导体细缝的模拟算法,建立了具有孔缝的导体机箱的电磁辐射数值分析模型。①研究了时域有限差分法应用中的激励源技术,分析了电偶极子数值模拟算法;研究并建立了仿真线天线的半解析数值模型,在集中元件模拟算法的基础上,提出了线天线实际馈电电源的数值模型。②分析了时域有限差分法中模拟导体细缝的各种技术,研究了容性细缝算法和应用环路法模拟细缝的方法;在环路算法的基础上,根据Babinet 原理建立了导体细缝的半解析数值模型;通过实例仿真对三种算法性能进行了比较分析。③在Visual C++开发环境下,编制了仿真程序并加以验证;建立了导体机箱孔缝的电磁辐射数值模型,利用现有文献的试验结果验证了所建模型的正确性。论文对具有孔缝的导体机箱的电磁辐射进行了分析研究:研究了内部结构、机箱尺寸、细缝方向对辐射场的影响,提出了几种降低机箱电磁辐射、改进机箱电磁兼容性能的措施;研究并推导了多小孔机箱的远区辐射强度与小孔尺寸和数目的近似关系式。这些研究工作及成果为导体机箱及系统的电磁兼容设计提供了重要依据。