球面电磁波斜入射建筑物内场的数值分析.pdf

《球面电磁波斜入射建筑物内场的数值分析》这篇论文主要探讨了球面电磁波在建筑物内部的传播特性，特别关注了电磁脉冲在近场和远场对大型建筑物内部空间电磁场分布的影响。文章采用了时域有限差分（FDTD）方法进行数值模拟，对比分析了平面波与球面波入射建筑物内部场的差异。 文章指出，随着城市空间电磁环境的复杂化，研究电磁波在复杂环境中的传播特性显得尤为重要，特别是对于具有近场特征的电磁激励脉冲源。当前的研究主要集中在墙体对电磁脉冲的屏蔽和衰减特性，以及平面波对建筑物入射的内场分析。然而，实际场景中，由于建筑物尺寸大，结构各异，存在球面电磁波入射建筑物并传播的问题。 论文中，作者曹学军、马弘舸和叶宏首先构建了紧凑匹配建筑物外形的球面波场源，模拟了窄带球面电磁波在真空空间的辐射传播。通过FDTD方法，他们计算了球面波和平面波以一定角度斜入射多层多单元建筑物时，内部各房间不同水平面上的电场强度。研究发现，建筑物各层相对应高度面上的场强分布大致相似，但在电磁波传播方向上的窗户房间内部区域，场强较强，两种波源入射的结果基本一致。而在其他区域，尤其是大空间内，球面波入射下的场强相对较弱。 此外，论文还对球面波近场源的构造设置、球面电磁波在建筑物内的传播和墙体透射进行了深入研究，并进行了时域分析，以理解最大值场强的空间分布。通过对平面波和球面波入射条件下的对比分析，揭示了不同波面电磁波对建筑物空间最大值场强的具体影响。 总结来说，这篇论文通过数值模拟揭示了球面电磁波斜入射建筑物内部的电磁场分布规律，为理解和预测复杂电磁环境中电磁波的传播提供了理论依据和技术参考。这对于城市电磁环境的规划、电磁兼容设计以及灾害防护等领域具有重要的实践意义。