(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111555006.1 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 邓鸿云　肖高标　 (74)专利代理 机构 上海交达专利事务所 31201 代理人 王毓理　王锡麟 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/10(2006.01) G06F 30/15(2020.01) (54)发明名称 海上舰艇电气设备的低频侧面波电磁泄漏 的快速检测方法 (57)摘要 一种海上舰艇电气设备的低频侧面波电磁 泄漏的快速检测方法， 首先将舰艇上给电气设备 供电的所产生的低频电流回路等效为垂直磁偶 极子模型， 该模 型的分层有耗介质中存在一个低 频磁偶极子， 通过谱域法得到模 型中各区域中电 磁场的积分表达式； 然后将分层 有耗介质中的电 磁场分解为直射波、 镜像波和侧向波， 提取出侧 面波的主导部分从而得到有耗介质中电磁场的 表达式； 根据侧面波的分布进 一步得到舰艇电气 设备的电磁泄漏情况。 本发明能够快速高效准确 地给出电磁波的值， 并且所得到的表达式可以容 易地看出侧面波的物理含义， 从而为下一步减弱 表面波给出参考依据； 同时该方法对于参数限制 更少， 还可以利用在其他问题背景中(比如高频 低损耗分层介质场景)， 从而比之前提到的方法 具有更好的普适 性。 权利要求书3页 说明书5页 附图5页 CN 114218800 A 2022.03.22 CN 114218800 A 1.一种海上舰艇电气设备的低频侧面波电磁泄漏的快速检测方法， 其特征在于， 首先 将舰艇上给电气设备供电的所产生的低频电流回路等效为垂 直磁偶极子模 型， 该模型的分 层有耗介质中存在一个低频磁偶极子， 通过谱域法得到模型中各区域中电磁场的积分表达 式； 然后将分层有耗介质中的电磁场分解为直射波、 镜像波和侧向波， 提取出侧面波的主导 部分从而得到有耗介质中电磁场的表达式； 根据侧面波的分布进一步得到舰艇电气设备的 电磁泄漏情况。 2.根据权利要求1所述的海上舰艇电气设备的低频侧面波电磁泄漏的快速检测方法， 其特征是， 所述的谱域法是指： 将各个区域中电磁场各个分量的频域表达式代入电磁场切 向分量在分 界处的连续性条件， 得到 反射系数R和透射系数T后代入电磁场分量的频谱表达 式， 得到各个区域中电磁场的积分表达式。 3.根据权利要求1或2所述的海上舰艇电气设备的低频侧面波电磁泄漏的快速检测方 法， 其特征是， 所述的谱域法具体包括： i)有耗介质中电磁场分量的频域表达式， 计算时采用柱坐标系， 具体为 其中： ρ 为径向分量， φ为方位角分量， z为纵向 分量， i为虚数单位， E1φ代表区域1中电场强度 方位角分量， H1z， H1ρ分别代表区域1中磁场强 度纵向分量和径向分量， μ1代表区域1的磁导率， 工作频率为f， 角频率为ω＝2π f， 磁偶极子 安放位置距分界面的距离d， 与原点之间的距离r＝( ρ2+z2)1/2， k1ρ为区域1中波矢径向分量， k1z为区域1中波矢纵向分量， R为反射系数和T为透射系数， M为磁偶极矩， 代表第一类 零阶汉克尔函数， 代表第一类零阶汉克尔函数对括 号里面的变量 求导； ii)空气中电磁场分量的频域表达式为 其中： E2φ代表区 域2中电场强度方位角分量， H2z， H2ρ分别代表区域2中磁场强度纵向分量和径向分量， μ2代表 区域2的磁导率， k2ρ为区域2中波矢径向分量， k2z为波矢纵向分量， 其余符号定义与之前相 同； iii)代入电磁场切向分量的连续 性条件， 得到反射系数R与透射系数T的线性方程组： 其中： 所有符号均与之前 定义相同； iv)求解步骤i)中的得到的线性方程组， 得到反射系数R与透射系数T的表达式， 并将其权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114218800 A 2代入电磁场分量的积分表达式 中， 便可得到各个区域中电磁场的积分表达式： 4.根据权利要求1所述的海上舰艇电气设备的低频侧面波电磁泄漏的快速检测方法， 其特征是， 所述的有耗介质中电磁场的表达式， 通过将有耗介质中所得到的电磁场的积分 表达式分解为直射波， 镜像波和侧面波； 利用渐进展开的方法， 从有耗介质中侧向波积分表 达式提取出具有显式表达式的主导项， 并舍去主导项相比可忽略的余项积分， 从而得到有 耗介质中侧向波的显式表达式。 5.根据权利要求1或4所述的海上舰艇电气设备的低频侧面波电磁泄漏的快速检测方 法， 其特征是， 所述的有耗介质中电磁场的表达式， 通过以下 方式得到： 1)将空气中所得到的 电磁场的积分表达式分解为直射波、 镜像波和侧面波， 其上标依 次为lat， im和lat： 2)辅助积分表达式为 其中： J0(·) 代表第一类零阶贝塞尔函数， J2(·)代表第二类零阶贝塞尔函数， λ为积分变量， 其余符号 定义均与之前定义相同； 3)从有耗介质中侧向波积分表达 式提取出具有显 式表达式的主导项， 此时余项积分的 渐进展开式中最高负幂次已被提取到相应的主导项中：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114218800 A 3