蔡 然，郭宏博，陆 涛，刘敦训，张 峻

(1.广东省深圳市气象服务中心，广东 深圳 518000；2.香港理工大学屋宇设备工程学系)



基于FDTD的雷电电磁环境评估软件的设计与实现

蔡 然1，郭宏博1，陆 涛2，刘敦训1，张 峻1

(1.广东省深圳市气象服务中心，广东 深圳 518000；2.香港理工大学屋宇设备工程学系)

该文采用时域有限差分法(FDTD)，研究了雷电电磁环境评估的新方法，并开发出软件，投入本地业务应用，该软件也填补了国内业务应用建筑物雷电电磁环境评估软件的空白，对该领域的深入研究有着重要的参考价值。

雷电；电磁环境；FDTD；评估；软件

1 引言

近年来因雷电电磁脉冲引起损坏的系统及设备大幅上升，雷电电磁脉冲不仅造成设备永久性损坏，重要的是计算机系统中断和瘫痪会造成不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响[1-3]。目前，国内在这方面的研究主要是采用国外开发的一些成熟软件，如CDEGS、IES等，来进行一些雷电电磁环境分析[4-7]。这些软件对硬件的要求高，建模的过程复杂，运行的时间长，不能满足正常业务工作的需求。研究一种简单、快捷的直击雷情况下的电磁环境评估方法很有必要，也迫在眉睫。本文正是从这种思路来进行新方法的研究和软件开发。

2 理论与方法介绍

时域有限差分法(FDTD)在电磁场数值计算中占有重要的地位。本文主要采用FDTD对上述问题进行研究。

在FDTD方法中，时间和空间都被离散划分。空间被划分成箱形的单元，这些单元的长度必须小于波长(一般限制在最短波长的1/10)。……