基于系统电磁学的复杂电子系统电磁效应评估方法

处于外部电磁环境中的复杂电子系统的电磁效应评估是一个迫切需要解决的现实问题，目前尚缺乏解决该问题的有效方法。本项目利用前期提出的系统电磁学理论，针对目前全波分析难于进行非线性单元模拟，而电磁拓扑理论尚未充分考虑信息缺乏和高频响应敏感性带来的不确定性两大技术难题，首次提出一套有效合理的复杂电子系统电磁效应评估方法。在充分理解系统复杂性的基础上，根据电磁拓扑理论将复杂电子系统转化为拓扑网络结构，并将全波分析难于处理的非线性单元引入到网络，同时将未知信息和高频响应敏感性给复杂电子系统响应带来的不确定性引入到网络，建立学习型随机非线性网络数学模型。根据实验结果、仿真结果及已有规律性认识，通过学习型算法的训练及演化过程，结合概率论统计方法，求得电子系统的可能解及其概率分布（即系综），为复杂电子系统的效应评估提供有力的理论依据。该项目的研究将对我国高功率微波技术发展和国防力量的提高具有重要意义。

处于外部电磁环境中的复杂电子系统的电磁效应评估具有重要的现实意义。本项目经过三年不懈地努力，通过深入细致的研究和不断尝试，解决了制约电子系统电磁效应评估的两大技术难题：非线性响应产生干扰的计算以及部分信息缺乏和腔体高频响应敏感性带来的不确定性问题的计算。建立了非线性散射参数神经网络学习模型，提出了一种新的连接非线性器件的场线耦合方法，利用该方法不仅可以获得器件上的电压/电流以及输入功率，还解决了器件的非线性响应对周围器件干扰功率无法计算的难题。提出了一种适用于开孔多腔体的等效传输线电路法，解决了开孔多腔体屏蔽效能及场分布的快速计算问题。采用概率统计方法解决了复杂电子系统电磁效应评估中难以描述和表征的不确定性问题。提出了模拟混响室电磁环境特征的蒙特卡洛方法，并给出分析混响室中场线耦合问题的三种新方法，为电大腔体及混响室中的电磁效应分析提供了有效手段。基于这些新方法，完善了系统电磁学基本理论框架，完成了一套快速可计算的复杂电子系统电磁效应评估方法。