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随着现代通信科学与技术的高速发展和广泛应用,各类平台中结构复杂的电子通信系统恶劣的电磁环境引起的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility:EMC)和电磁干扰(Electromagnetic Interference:EMI)问题吸引了越来越多的关注。一般来说,这些电子通信系统包括天线、线缆网络、终端负载等结构,这些内部结构之间相互的电磁作用机制非常复杂且通信系统本身所处的外部环境复杂多变,使其无可避免地成为复杂电磁环境效应的制造者和受害者。所以,提出一种针对系统级线缆网络电磁耦合机制进行准确预测的方法显得尤为重要。本文以典型电子信息系统电磁防护为应用背景,重点研究其浪涌效应精确、高效数值仿真预测方法,揭示外来电磁脉冲在平台内天线、传输线引起的耦合和传输机理。针对该系统结构复杂、多尺度以及多级耦合等特点带来的仿真难题与挑战,本文将在以下几个部分展开研究:第一部分提出一种双导体传输线的FDTD方法,推导出传输线端接阻性负载和容性负载的处理,并对传输线分布参数提取方法进行研究;第二部分针对典型通信系统内部线缆网络结构复杂的特点,提出了一种新型线缆网络等效模型混合时域有限差分法,并引入了改进节点法(Modified Nodal Analysis:MNA)求解传输线端接负载接口处的特性方程,求得终端的瞬态电压和电流响应并与商用软件PSPICE进行比较以验证本文方法的准确性,从而实现整个系统内部线缆网络的一体化仿真;最后通过研究外来电磁脉冲、天线、线缆网络以及内部电路之间的耦合过程,合理构建各模块之间的连接条件,研究出同时考虑场与天线、天线与线缆以及线缆与电路之间相互影响的场-线-路联合仿真新方法。实现过程具体包括(1)全波电磁仿真;(2)传输线方程求解;(3)电路模块等效仿真。利用该方法针对各类耦合引起的不同层面浪涌冲击效应进行预测分析,从而得到系统级电磁安全阈值评估及相应防护建议,为典型电子信息系统电磁环境效应顶层量化设计提供理论和技术支撑。