（4）矩量法和广义理论结合文献综述

Auckland和R.F.Harrington在传输线模型基础上，用广义理论和等效模型理论用积分形式表示孔缝两侧的场【17】，然后再孔缝边界上加上场的连续性条件，得到共轭积分方程，等效磁流法和矩量法解决了孔缝的耦合问题。R.F.Harrington之后又提出了特征模方法【18】，Kautz和Wang用了两者结合的方法【18】，Barkshili和Volakis又在这个问题上做了详细的研究【18】，得到了更明确详尽的公式。C.H.Liang根据广义网络法，分析了孔缝耦合的谐振问题【19】。所以，这一问题在电磁理论中有很重要的位置，研究这一问题仍然有重要的意义。

1.3  国内外研究现状

1.4  研究目标及主要内容

为了对带有孔缝的金属机箱的屏蔽性能进行分析，本文通过CST软件的时域有限体积法，进行建模和仿真。探究了对不同形状、不同观测位置、不同电磁波入射方向、不同数量的孔缝和不同机箱壁厚度对屏蔽效果的影响，通过电磁理论、孔缝耦合等理论对得到的时域波形进行分析，得到普遍适用的结论。

本文内容安排如下：

第一章：综述了电磁学的研究背景、电磁学基本理论以及孔缝耦合对电磁屏蔽效应国内外研究现状，简述了文章内容的安排。

第二章：介绍了电磁学理论，如麦克斯韦方程组、边界条件、耦合函数定义等理论基础，简单介绍了本次建模仿真运用的CST软件, 该软件用的是什么计算方法,为后来的建模仿真打好基础

第三章：进行建模仿真，得出时域波形，并且分析得到的波形和理论的联系。

第四章：对本次设计得出结论，进行总结分析。

2  孔缝耦合对屏蔽效能的影响分析

2.1  电磁学理论基础

2.1.1  麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组是电磁学的经典方程组，是在总结了前人大量的规律并且做了大量的实验后得出的，它全面反应了时变电场与时变磁场、场与源以及场与介质之间的规律。麦克斯韦方程组的微分形式为：

方程组中各符号的意义和单位：

E-电场强度，V/m；D-电位移或电通密度，C/m2 ；H-磁场强度，A/m；B-磁感应强度或磁通密度，1T=1WB/m2；J-电流密度，A/m2；ρ-自由电荷密度，C/m3；

在介质中，本构关系之间满足：

其中，ε-电容率或介电常数，F/m；μ-磁导率，H/m；σ-电导率，S/m。真空中的介电常数与磁导率分别为

空气中和真空中的ε和μ很接近，因此可看作是近似相等的。

2.1.2  边界条件

于同一介质中的连续变化场才适用于麦克斯韦方程，而在不同介质分界面处，场量会发生不连续的变化，边界条件给出了变化规律。麦克斯韦方程导出边界条件：

（1）理想面介质面分界面处的边界条件来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

Dn1=Dn2即ε1En1=ε2En2

Bn1=Bn2即μ1Hn1=μ2Hn2

Ht1=Ht2

Et1=Et2

（2）理想导体表面的边界条件:

良导体的电导率很大，可看作理想导体。可得出，在理想导体中的时变电场E=0，H=0，电流和电荷集中在导体表面的表层内。使ρs（C/m2）为表层内单位面积上的自由电荷，令Js（A/m）为表层上流过的表面电流密度。得到的边界条件为：

Dn=ρs即n·D=ρs

Bn=0即n·B=0

Ht=Js即n×H=Js

Et=0即n×E=0

在理想的导体面上，电场是与表面垂直的，磁场与表面的平行的、矢量D在数值上与电荷密度相等、矢量H等于导体表面电流密度。大量的实验验证了σ很大时，良导体上电磁表面分布与理想的导体情况很相近，一般就看作理想的导体。