瞬态电磁拓扑方法及其应用

高功率电磁脉冲（HPEMP）技术的不断发展和电子系统的不断普及使得外部HPEMP与电子系统相互作用日益成为人们所关心的问题。由于电磁脉冲与电子系统的作用特点和现有方法的不足，本课题研究瞬态电磁拓扑方法以及它在电子系统HPEMP效应中的应用。. 采用三维数值计算、电磁拓扑方法和传输线的SPICE模型相结合的方法来求解HPEMP电子系统效应问题。由于这种方法直接在时域中进行，因此称为瞬态电磁拓扑方法。瞬态电磁拓扑方法与现有的电磁拓扑方法不同。现有的电磁拓扑方法为频域方法，因此它只能用于线性和时不变系统。而瞬态电磁拓扑方法能够用于分析非线性和时变系统。. 基于瞬态电磁拓扑方法，编制相应的数值程序，并对一些典型电子系统进行计算，从而为电子系统抗电磁脉冲加固提供指导。

电磁拓扑是研究外部高功率电磁脉冲与电子系统相互作用的有效方法。在经典电磁拓扑方法中，常用Baum-Liu-Tesche（BLT）方程求解电子系统中线缆网络节点的响应。BLT方程是个频域方程，这就意味着它不能用于求解终端为非线性或时变负载的线缆网络。然而实际电子系统中存在大量的非线性器件和设备，这些器件和设备通过线缆网络连接。本项目在经典电磁拓扑方法的基础上，采用外场激励下传输线的SPICE等效电路模型计算线缆网络的节点响应，建立了能够用于非线性电子系统的瞬态电磁拓扑（Transient Electromagnetic Topology, TEMT）方法，编制了相应的程序，然后用TEMT方法研究一些典型电子系统的电磁脉冲效应问题。