针对电磁波经孔缝耦合进入多端口微波混沌腔体的电磁辐射问题, 推导了孔缝随机耦合模型, 以预测单腔体各孔缝处耦合电压的统计特性; 并将该模型与电磁拓扑理论结合, 提出了一种复合计算方法——孔缝随机拓扑模型, 用于分析级联腔体的孔缝耦合电压和传输系数等电磁量的统计特性, 将该算法的计算结果与网络级联理论的计算结果进行对比, 验证了算法的正确性。该模型可成为分析复杂不规则混沌腔体的孔缝耦合问题以及混响室研究的有利工具。

建立了一种研究超宽谱电磁脉冲孔缝耦合特性的实验方法和实验装置, 并对不同辐照脉宽、不同口径和不同深度的圆孔的耦合场进行了测量, 该方法在一定的时间窗口内避开了反射场和散射场对耦合场的影响。实验结果表明: 相同入射场幅值条件下, 耦合场的幅值随着脉冲宽度和孔深的增加而减小, 随着孔径的增大而增大。

在切向矢量有限元软件HFSS中，对某直升机在电磁辐射环境下进行了孔缝耦合的仿真。模拟了飞机由于外部加改装所需开孔的大小和数量，并对直升机外加发射源干扰,来反映机内电磁环境对飞机机载电子设备的影响。对孔缝耦合进行仿真，将仿真结果与DO-160F标准进行比对分析。同时，研究了机内辐射能量与频率、相位的关系，以及机身不同位置下的辐射能量。通过数值分析和仿真结果得出规律性结论，为直升机加改装设备开孔提供理论依据。说明孔缝耦合的电磁仿真分析在航电系统电磁防护的工作中具有重要的指导意义。

为了分析带有孔缝双层金属机壳的屏蔽效能,采用广义散射矩阵级联的思想,将多层金属腔体近似等效为若干个能够传输多个模式的波导级联,提出了一种使用模式匹配法和基于矩量法求解混合位积分方程的全波混合算法。该算法考虑了腔体结构、孔缝排列形式、入射波极化方向以及高次模等因素对屏蔽效能的影响。通过将数值仿真结果与经典算法仿真结果进行对比,验证了其具有较高的准确性和有效性。研究结果表明：双层金属腔体的屏蔽效能要优于单层金属腔体的屏蔽效能,适当地增加双层金属腔体上孔缝所在侧壁之间的距离可以提高屏蔽效能,当双层金属腔体侧壁上的孔缝平行排列时,平行极化下的屏蔽效能要优于垂直极化下的屏蔽效能,而当孔缝交叉排列时,平行极化和垂直极化下屏蔽效能的优劣则并不明显。

为研究外部激励源对孔缝腔体内线缆的耦合响应问题，提出了基于矩量格林函数法(MoM-GF)和BLT方程的混合方法，这是一种半解析半数值的方法。MoM-GF法可以精确计算孔缝处的等效磁流，利用并矢格林函数可求得孔缝腔体内的电磁场分布；对于腔体内为双导线的情况，采用Taylor模型的BLT方程，给出了腔体内双导线终端的感应电压和感应电流的计算公式，求得导线上任意点的耦合响应。用计算机程序计算了孔缝腔体的屏蔽效能，验证了混合方法的准确性；并对孔缝腔体内双导线的耦合进行了数值计算。

为了解孔缝耦合对超宽带电磁脉冲干扰和毁伤电子设备的影响, 应用时域有限差分法对长方腔体上不同形状的孔缝耦合效应进行了数值研究。选取mm量级的微小孔缝为研究对象, 分析不同入射角度、不同脉宽的激励源对耦合效应的影响, 得到了孔腔共振效应、孔缝增强效应和腔体内场强的分布规律。研究表明：长方孔在孔缝附近存在明显的增强效应, 超宽带脉冲对正三角孔和方阵的耦合系数最小, 脉宽短的入射脉冲耦合效应明显强于脉宽长的脉冲, 耦合效应基本随入射角的减小而缓慢减小。

利用时域有限差分法对微波脉冲与带矩形孔缝的矩形和圆柱形腔体两种系统的线性耦合过程进行了研究。首先用数值方法分析了耦合过程中的场增强现象、脉宽展开现象和腔体调制现象,并发现了耦合过程中微波脉冲存在频谱分离现象。当微波脉冲的电场与孔缝窄边平行时,借助耦合函数对两个系统内部耦合场的分布特性进行了研究,结果表明在与孔缝窄边垂直的平面内,越靠近腔体壁,耦合场越弱。此外,两种腔体内部的耦合场在腔体截面内均呈现准周期振荡分布,矩形腔体内部耦合场振荡的幅值较均匀,而圆柱形腔体内部耦合场幅值在其截面中心附近区域最大;除了孔缝附近区域外,圆柱腔体轴线两端的耦合场远大于矩形腔体相应的耦合场。最后,研究了孔缝耦合共振频率与孔缝尺寸的关系,结果表明系统耦合共振频率不只与孔缝尺寸有关,而是由孔缝尺寸和腔体形状及其对微波脉冲的反射特性共同决定。

利用互补天线原理从理论上推导了真空、介质窄缝的共振频率公式,在理想窄缝长度小于5倍波长、辐射角度偏离垂直方向小于30°的情况下,孔缝的共振频率点仍然可以用半波振子的辐射情况来解释,共振点满足孔缝长度等于入射波的半个波长;介质窄缝等效为半个孔缝深度的微带贴片天线,不同介电常数介质填充时的共振频率理论公式推导值和数值模拟值基本一致,相对误差在5%以内。进一步分析了窄缝阵列的耦合性能,结果表明互补天线原理可以很好地应用于分析和求解孔缝的共振性能。