随着复杂环境下电磁干扰问题的日益突出,迫切需要研究电子设备在复杂电磁环境中的耦合效应。高空核爆炸产生的核电磁脉冲极易通过电子设备上的天线、孔缝以及线缆等通道耦合进入机箱内部对电子元器件造成影响。本文首先选择基于时域有限积分法(FIT)的CST电磁仿真软件,建立电子设备机箱的物理模型,研究了机箱内部在高空核电磁脉冲辐照下的耦合规律以及机箱形状和尺寸对腔内耦合场强和谐振位置的影响。而后针对电子设备机箱上的孔缝和线缆这两大主要耦合通道分别展开耦合特性仿真研究。最后在电场耦合函数定义的基础上引入了孔缝与线缆耦合比较系数,对屏蔽腔体分别只有孔缝、只有线缆以及同时含有孔缝和线缆的三种情况进行仿真分析,并利用传输线型有界波电磁脉冲模拟测试系统对含孔缝和线缆的金属屏蔽腔体进行了脉冲模拟试验,验证了仿真结果的准确性。研究结果表明:(1)高空核电磁脉冲通过孔缝耦合通道进入屏蔽腔体时,孔缝中心轴线相比其他位置的耦合场强最大。电磁波在孔缝附近产生耦合场强增强,腔体中心附近发生腔体谐振现象,且腔体后壁对其还有反射作用,同时屏蔽腔体的形状和尺寸不仅会影响内部耦合场强大小还会造成腔内谐振点的偏移。(2)高空核电磁脉冲通过正方形孔缝耦合通道进入屏蔽腔体时,孔缝设立在腔体的正中心时,内部耦合的场强最大,越偏离中心位置内部耦合的场强越小;相同孔缝面积下,长方形孔缝与电场极化方向垂直的边越长使得腔内耦合的场强越大,还会导致腔体内谐振点发生一定的偏移,且圆形孔缝时相比于长方形和正方形孔缝腔内耦合场强最小;孔缝面积越小耦合进入腔内的能量越少;孔缝的厚度不仅影响屏蔽腔体内的耦合场强大小,还会使腔内谐振点发生偏移,呈现出随厚度增加谐振点向右偏移的趋势;蜂窝状孔缝阵列排布时腔内耦合场强最小。(3)高空核电磁脉冲通过线缆孔缝耦合通道进入屏蔽腔体时,会在线缆在耦合出感应电压或电流,其中双绞线上耦合电压最高,单线次之,同轴线上最小;距离线缆越远,耦合的电场强度越小,且在线缆与电场极化方向平行时耦合的能量最大。当屏蔽腔体上含有贯穿线缆时,腔内腔外线缆的长度变化都会影响屏蔽腔体内中心处的耦合场强大小,且都表现为长度越长,耦合进入腔体的能量越大。但是腔外的线缆长度变化对腔体谐振点的位置没有影响,而腔内线缆长度的变化会使腔体谐振点的位置发生规律性偏移。