孔缝耦合是电磁脉冲进入屏蔽体的主要途径之一,研究孔缝耦合问题也是是研究电磁脉冲耦合效应的重要途径之一,因此,孔缝耦合问题一直深受国内外研究学者的关注。研究孔缝耦合问题的方法分为三种:解析研究方法,数值模拟研究方法,和实验研究方法。孔缝耦合问题最早是从无线大导体平面上的小孔耦合研究开始的,首先研究这块的是H.A.Bethe,他提出了小孔衍射理论,他是用解析的方法来研究的,用电磁偶极子来等效孔缝耦合场的作用,该理论被用于通过小孔耦合的墙体的相互激励问题。文献分析了零厚度无线大导体平面上的小孔耦合问题,这些理想条件下的小孔耦合问题的研究方法为后来研究电磁波通过孔缝耦合进入腔体内的三维问题打下了基础。后来随着计算机技术的发展和数值模拟方法的发展,人们可以研究三维条件下的电磁脉冲通过孔缝耦合进入腔体的问题。目前有许多不同的数值方法可用来分析这个问题,如有限元法(FEM),矩量法(MOM),多层快速多极子算法,传输线法,时域有限差分法(FDTD)等,其中时域有限差分法以它特有的优点成为解决瞬态电磁场问题的主要数值方法。随着计算机和高功率微波技术的快速发展,人们对孔缝耦合问题作了理论,数值和实验研究;得出耦合过程中出现尾融现象,场增强效应,共振效应,腔体效应以及厚度效应,文献研究了电磁脉冲与腔体上孔洞线性耦合的物理过程,比较分析了不同大小和位置孔洞的耦合过程,得出耦合效应与孔洞大小和入射场偏振方向有关。文献研究了不同形状孔缝的耦合特性,比较了椭圆,圆环,方环,十字交叉形,圆形,正方形,正三角性及矩形孔缝在2-18 GHZ频率范围内的耦合系数,结果发现,孔缝耦合的共振特性与纵横比有关,纵横比大的孔缝的耦合共振现象较为明显,纵横比小的孔缝的的耦合特性趋于高通。文献研究了入射波极化方向对孔缝耦合效应的影响,文中对相同面积的正方形孔洞和长方形孔洞的耦合效应进行了比较研究,结论表明,当极化方向与长方形短边垂直时, 耦合进腔体内的能量较小,当极化方向与长方形长边垂直时, 耦合能量较大,而且长宽比越大, 耦合能量也就越大。文献研究了孔缝耦合中的共振现象,发现当入射波载波频率与腔体的特征频率相等时,微波耦合共振现象发生最明显最激烈。缝隙中的耦合场强峰值比入射波的场强峰值要大的现象就称之为场增强效应。文献研究了孔洞厚度对耦合特性的影响,研究表明耦合进腔体内的能量最大值跟孔洞的厚度有关,当d=nl时, 耦合能量出现峰值,当d=(n+0.5)l时, 耦合能量出现极小值,其中d为孔洞的厚度,n为整数,l为入射波的波长,我们称这种现象为孔洞的厚度共振现象。文献研究了不同孔阵和孔阵间距对屏蔽效应的影响。文献研究了核电磁脉冲通过屏蔽体孔缝时的耦合特性。文献研究了内置金属块带缝腔体的祸合特性,讨论了内置金属块尺寸,位置,金属块介电常数对耦合特性的影响。文献研究了微波脉冲与带缝嵌套腔体的耦合特性,分析了内,外缝距离以及位置对耦合特性的影响。文献研究了快速上升沿脉冲与目标腔体的共振效应。65540
从20世纪70年代开始,人类开始研制强电磁脉冲武器,至20世纪90年代进入实用化阶段。美国在1985年制定战略防御倡议计划时,把强电磁脉冲武器列为其空间武器的主攻项目,重点研究其杀伤机理。美国国防部1987年提出《平衡技术倡议》计划,其五大关键技术之一是高功率微波武器。美军在1991年海湾战争期间使用的E一8“联合星”飞机就携带和使用电磁脉冲武器。美国国会总审计局1992年7月向众议院军事委员会提交《国防基础技术,军用特殊技术依赖外国带来的风险》报告, 高功率微波武器就是未来先进武器最关键的6项技术之一。美国海陆空三军还分别制定了高功率微波武器发展计划。美国1993年进行了代号为“竖琴”的电磁脉冲武器实验,天线群向电离层发射电磁脉冲,阻断通信和摧毁来袭导弹。美国一国家实验室1996年研制出手提箱大小的高能电磁脉冲武器,以及可装备在巡航导弹上的电磁脉冲武器,其有效作战半径达10公里。俄罗斯1998年发明了重8公斤的小型强电流电子加速器,爆炸时发出X射线可破坏电子设备。美国在1999年3月对南联盟的轰炸中,使用了尚在试验中的微波武器,造成南联盟部分地区通信设施瘫痪3个多小时。美军在2003年伊拉克战争中用电磁脉冲弹空袭伊拉克国家电视台,造成其转播信号中断。论文网