强电磁脉冲一般指由核爆炸或高功率微波武器产生的电磁波。强电磁脉冲作用于电子系统中裸露的导线时会耦合瞬态电流,进而对电子设备的敏感的电子器件造成严重的电磁干扰或毁伤。对设备进行强电磁防护设计需要以场线耦合响应电流的干扰规律作为依据,因此有必要对各种类型的线缆建立场线耦合模型来计算负载的响应电流。近年来,在军事领域重视下电磁脉冲技术得到飞速发展,强电磁脉冲的种类越来越多,频谱范围不断增大,对于新兴的超宽带和高功率微波等高频强电磁脉冲而言,低频的经典场线耦合模型不再适用,所以优化场线耦合模型,解决高频场线耦合问题是目前强电磁脉冲防护设计中亟待解决的研究课题。本文主要研究了核电磁脉冲和超宽带电磁脉冲与线缆的耦合响应电流在不同条件下的作用规律。为了使场线耦合模型不再局限于仅能进行低频近似求解,本文基于传输线超理论中的高频场线耦合模型提出了一种非均匀分布参数场线耦合模型,并通过仿真和实验验证该模型在高功率微波作用下的有效性以及核电磁脉冲作用于屏蔽线时的有效性。首先介绍了强电磁脉冲进入电子设备的耦合途径及造成的危害,分析了高空核爆电磁脉冲、高功率微波和超宽带电磁脉冲的特点及时频域波形;推导了地面上单线场线耦合模型的传输线方程,分别使用频域和时域方法对其求解,并进一步给出了地面上同轴屏蔽线芯线电流的时域和频域求解方法,通过仿真验证了时频域求解方法的有效性。在此基础上,使用地面上单线场线耦合模型计算分析了高空核爆电磁脉冲和超宽带电磁脉冲辐照下负载响应电流的时频域波形,研究了线长、离地高度、负载阻抗和入射波角度等参数对这两种强电磁脉冲的耦合响应电流的影响规律,分析两种入射波作用规律的异同。进而提出了一种新的非均匀分布参数场线耦合模型,引入了传输线超理论中的高频场线耦合模型计算方法,基于该理论提出了一种能够求解高功率微波作用下负载响应电流的场线耦合模型,使用仿真软件验证了模型的有效性,并结合试验数据获取模型参数,使该模型能求解屏蔽线的芯线电流。该模型的提出有助于扩展经典场线耦合模型的适用范围。