測(cè)量瞬態(tài)電場(chǎng)的三維寬帶天線設(shè)計(jì)

HEMP的時(shí)域波形入圖3所示。其副值為5x100000V/m；上升前沿時(shí)間為2.47ns，脈沖寬度均為22ns。

圖3入射平面波電壓波形

2.3 計(jì)算結(jié)果分析

　　FDTD計(jì)算中，空間步長(zhǎng)取0. 5cm，時(shí)間步長(zhǎng)取5×10-3/2c，c為自由空間的波速。計(jì)算區(qū)域60×60×60個(gè)空間步長(zhǎng)，被10層的MPML包圍。

　　（1）保持平板距離內(nèi)部立方體的距離不變，改變正方形平板的邊長(zhǎng)。三個(gè)極化方向上天線的結(jié) 構(gòu)對(duì)稱(chēng)，因此現(xiàn)只以Z方向上進(jìn)行說(shuō)明。Uz是Z方向上內(nèi)部立方體與左右兩邊的正方形平行板之間的感應(yīng)電壓。當(dāng)天線極板到接地極的距離均為1cm，改變天線 極板邊長(zhǎng)。當(dāng)三維天線的z極化方向與入射波電場(chǎng)極化方向一致時(shí)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。圖4是 Uz的典型波形，圖5是HEMP與Uz的歸一化波形對(duì)比，從圖中可以看出，低頻有失真。

表2第一組模型感應(yīng)電壓Uz的波形參數(shù)

(2)保持正方形天線極板的邊長(zhǎng)不邊，均為8cm，改變天線極板到內(nèi)部接地體的距離，當(dāng)三維天線的z極化方向與入射波電場(chǎng)極化方向一致時(shí)，Uz的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

圖4三維天線z方向感應(yīng)電壓z時(shí)的域波形

圖5入射場(chǎng)波形與Uz歸一化波形比較