基于FDTD亚网格的地面LEMP波传播特性分析

摘要

地闪回击电磁脉冲（LEMP）具有幅值高、频谱宽和辐射范围广等特点，会与电子电气设备发生电磁耦合，干扰其正常运行甚至造成毁伤，因此，研究LEMP传播特性具有重要意义。然而在进行LEMP特性FDTD分析时，采用均匀网格会使计算区域网格数急剧增加，导致计算出现困难。本文将Huygens亚网格技术引入LEMP传播特性FDTD分析，在靠近回击通道的区域采用细网格，而在远离回击通道的区域采用粗网格，粗细网格间通过Huygens等效面实现电磁耦合，实现了LEMP的广域计算。并将算法用于不同类型、湿度土壤情况下LEMP远距离传播时水平电场Er和垂直电场Ez的影响分析。研究结果可为电磁屏蔽和雷电防护工作提供理论依据。

关键词

雷电电磁脉冲 / 传播特性 / 亚网格 / 时域有限差分法(FDTD)