马继峰 周春梅

1.宇航智能控制技术国家级重点实验室，北京 100854 2.北京航天自动控制研究所，北京 100854

飞行器电子设备受外界电磁干扰的途径主要有传导耦合和辐射耦合，其耦合路径包括天线、金属壳体孔缝、电缆和电源等。其中，针对壳体进行屏蔽是一种有效的抑制电磁干扰手段，屏蔽包括低频段的电屏蔽和磁屏蔽及高频段的电磁屏蔽。在低频段，材料及接地是影响屏蔽效能的主要因素。随工作频率的增高，金属壳体材料及厚度的影响变为次要，主要因素是金属壳体的孔缝耦合。电磁波的孔缝耦合是一个经典的电磁问题，也是值得研究的一类工程问题[1-4]。

电磁脉冲的孔缝耦合问题研究由来已久，计算孔缝耦合也有多种方法，其中比较典型的理论有以下几种：应用Bethe理论进行分析、衍射理论、电磁对偶原理及等效电路法。

近几年，随着计算机技术的飞速发展，用数值方法解决电磁脉冲的孔缝耦合问题取得了长足的进展，目前主要有如下3种方法：有限元法(FEM)、时域有限差分法(FDTD)和传输线矩阵法(TLM)。这些方法各有特色，能够有效评估强电磁脉冲对电子设备金属壳体上孔缝结构的耦合作用，为进一步的工程防护设计提供了依据[5-6]。

1 典型电磁场数值计算方法原理

下面简单介绍与研究工作相关的有限元法(FEM)、时域有限差分法(FDTD)和传输线矩阵法(TLM)的基本原理。

1.1 有限元法

有限元方法(FEM)是求解数理边值问题的数值技术。该方法首先被应用于弹性力学问题，取得了成功。……