雷電電磁脈沖（LEMP）是自然界中一種典型的強(qiáng)電磁危害源，尤其是在雷電回?fù)暨^(guò)程中，通道中的回?fù)綦娏骺筛哌_(dá)幾十千安甚至上百千安，電流上升率可達(dá)幾萬(wàn)安每微秒，這種具有快上升時(shí)間的回?fù)舸箅娏鲗⒃谕ǖ乐車�產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射，使處在這種瞬變電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體上感應(yīng)出較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而對(duì)各類敏感的電子器件或設(shè)備產(chǎn)生威脅，其危害范圍已經(jīng)涉及電力、通信、航空航天等諸多領(lǐng)域。特別是隨著微電子技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，高度集成化的電子信息產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其電磁敏感性很高，較弱的電磁場(chǎng)就可能造成損傷或毀壞，使得由雷電電磁脈沖造成的災(zāi)害日益突出，并呈現(xiàn)逐年加劇的趨勢(shì)。因此，有關(guān)雷電電磁脈沖的特性、耦合、效應(yīng)和防護(hù)等問(wèn)題已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一，并已取得了不少的成果，尤其是在回?fù)敉ǖ�、雷電流、回�(fù)綦姶艌?chǎng)等方面更是積累了豐富的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，這些實(shí)測(cè)結(jié)果為雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的理論計(jì)算、環(huán)境模擬和效應(yīng)評(píng)估等研究工作提供了良好的數(shù)據(jù)支撐和參考依據(jù)。
　　本書(shū)是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：51077132、51377171）研究成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的補(bǔ)充、完善而成的，主要針對(duì)雷電回?fù)暨^(guò)程產(chǎn)生的電磁場(chǎng)特征及其模擬方法展開(kāi)論述。全書(shū)以雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的理論建模、近似計(jì)算、模擬應(yīng)用為主線，在吸收國(guó)內(nèi)外雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)解析計(jì)算與環(huán)境模擬研究最新成果的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的解析和數(shù)值計(jì)算方法、地表雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的近似解析計(jì)算方法以及雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的環(huán)境模擬技術(shù)等幾個(gè)方面。
　　在雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的解析和數(shù)值計(jì)算方法方面，本書(shū)闡述了幾種常見(jiàn)的雷電通道底部電流模型和回?fù)艄こ棠Ｐ停�針�?duì)大地為理想導(dǎo)體的情況，系統(tǒng)介紹了垂直放電通道雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的解析計(jì)算方法，并對(duì)雷電回?fù)艄こ棠Ｐ偷挠行�性，垂直通道雷電回�(fù)綦姶艌?chǎng)的波形特征、空間分布規(guī)律和影響因素等進(jìn)行了討論。在此基礎(chǔ)上，將垂直通道雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的解析計(jì)算方法推廣應(yīng)用至傾斜甚至隨機(jī)彎曲的雷電回?fù)敉ǖ乐�，并�?duì)傾斜和彎曲通道所產(chǎn)生的雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)特征進(jìn)行了分析。對(duì)于有耗大地的情況，闡述了垂直和傾斜通道條件下雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的時(shí)域有限差分（FDTD）計(jì)算方法，并對(duì)其產(chǎn)生的回?fù)綦姶艌?chǎng)特征進(jìn)行了討論。
　　在雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的近似解析計(jì)算方法方面，本書(shū)以人工引雷的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)的解析計(jì)算方法為基礎(chǔ)，分別對(duì)近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)與通道底部電流波形之間的近似特性進(jìn)行了討論，并分析了回?fù)綦娏鞑ㄐ巍⒒負(fù)羲俣葘?duì)回?fù)綦姶艌?chǎng)與通道底部電流波形之間近似性的影響。尤其是針對(duì)回?fù)羲俣鹊扔诠馑贂r(shí)的特殊情況，還從理論上對(duì)雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)與通道底部電流波形之間的一致性進(jìn)行了證明。
　　在雷電回?fù)綦姶艌?chǎng)模擬與應(yīng)用方面，主要是針對(duì)目前有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)絕大多數(shù)的電子設(shè)備或系統(tǒng)缺乏雷電電磁脈沖場(chǎng)環(huán)境模擬和安全性評(píng)價(jià)要求的現(xiàn)狀，闡述了雷電回?fù)綦妶?chǎng)和磁場(chǎng)環(huán)境的模擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)典型電子設(shè)備或系統(tǒng)的雷電電磁脈沖場(chǎng)效應(yīng)試驗(yàn)方法和結(jié)果進(jìn)行了介紹。
　　全書(shū)共分6章。第2、3、6章由陳亞洲撰寫(xiě)，第1、4章由萬(wàn)浩江撰寫(xiě)，第5章由王曉嘉撰寫(xiě)。全書(shū)由陳亞洲審閱定稿。在本書(shū)相關(guān)課題的研究中，作者的研究生們做了大量的試驗(yàn)研究和圖片制作工作，在此深表感謝。
　　由于作者的學(xué)識(shí)水平和寫(xiě)作經(jīng)驗(yàn)有限，書(shū)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤、疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。