随着军事科技的发展和深空探测活动的不断开展,卫星作为探索太空的必要航天器,更容易受到强电磁脉冲武器的威胁,其中太阳能电池作为卫星中重要的供电组件,对卫星平稳安全的运行起到了不可或缺的作用。同时,由于小型卫星上有限的载荷空间和载重,很难安装大型反射器,所以可利用太阳能电池作为反射阵天线的阵列平面。因此,在强电磁脉冲武器的打击下,探究太阳能电池单元及用于反射阵天线的集成电池单元的耦合机理尤为重要。本文从太阳能电池结构、激励源、集成单元结构三个方向出发,通过数值模拟与实验的方法分析损伤机理,为其电磁防护提出建议。首先,本文从太阳能电池结构出发,通过改变太阳能电池表面复杂栅条结构的长度、宽度及各介质层的厚度,对电磁脉冲垂直入射情况下的时域、频域耦合场进行分析,定性的探究了结构与耦合场及二次叠加场之间的关系,证明了栅条结构会导致二次叠加场的出现,并利用特征模法探寻了该结构的特征频段。随后,从激励源出发,通过改变入射的HPM脉冲的电磁参数,分析在不同上升沿、脉宽、入射方向、极化方向条件下太阳能电池的耦合场,探究入射波对耦合场的影响。改变激励源的中心频率,反证了前文特征频段的正确性。利用COMSOL软件分析了不同激励下太阳能电池的电热耦合效应。根据分析可知,幅值为10k V/m的HPM脉冲可在太阳能电池结构上产生最高100k V/m的耦合电场及260°的温度场。通过实验证明了太阳能电池在注入电磁脉冲时,边角处会发生热量聚集现象,从而导致介质层出现裂纹及栅条结构熔断,严重威胁电池健康。总体而言,太阳能电池是一种不均匀强耦合结构,对极化、入射方向、频率均具有选择性,。最后,从集成单元结构出发,将太阳能电池与盖板玻璃、X形偶极子贴片集成,通过改变贴片、玻璃结构及辐射波探究该结构的防护作用。结果表明,该集成结构对多种强电磁脉冲及不同频率的电磁脉冲均具有防护作用。同时,利用该集成单元制作反射阵天线,该反射阵天线最大增益为15.84d Bi,3d B波束宽度为28°,透光率大于94%,在HPM波辐照下对比阵列的耦合特性,验证了该天线阵列也具有防护效果。分析了阵列中单元数量、单元间距与耦合场的关系,为阵列设计提出合理建议。