开关电源散热器的辐射发射

开关电源电路中,接地散热器提供了一条共模骚扰高频谐波电流的通路,使共模传导电磁干扰增加;非接地散热器切断了共模传导电磁干扰的通路,但增强了散热器辐射发射,射频辐射的增强能够引起设备误操作或者违反目前的电磁兼容性标准.文中分析功率开关管散热器产生辐射发射和共模传导电磁干扰的机理.采用有限元方法,通过电磁场数值计算,探讨非接地散热器的几何形状、尺寸和安装方式对其辐射发射的影响.数值计算结果表明:散热器面积越大、高次谐波频率越高,辐射电场幅值就越大,但是辐射电场幅值与散热器面积、高次谐波频率无线性关系;相同面积的散热器中,圆形散热器的散热效果最佳、辐射电场最小.因此,开关电源设计中,应根据散热效果、辐射EMI和共模传导EMI,综合考虑散热器面积、形状的选择,以及散热器是否接地.     

空间行波管辐射散热器的优化设计

大多数空间行波管采用了辐射型收集极,通过增加结构的辐射散热面积对其进行有效的散热。本文通过使用ANSYS有限元分析软件,对不同结构辐射散热器的散热性能进行模拟对比,得到一种优化的散热器结构。该结构能够在不影响散热性能的前提下,使散热器的质量显著降低。模拟分析为空间行波管辐射散热器的优化设计提供了有效的参考依据和手段。     

孔缝对内置电路板壳体屏蔽效能的影响

电子设备屏蔽效能的好坏直接影响着电路系统的电磁兼容性能,而其金属壳体上的孔缝造成的电磁泄漏是一个不容忽视的问题。以内置电路板的开缝屏蔽壳体为研究对象,应用FEM(有限元法)分析了不同的孔缝尺寸、电路板尺寸、电路板位置对壳体屏蔽效能的影响。并进一步研究了电路板上金属微带线受电磁干扰信号影响而产生感应电流的变化规律:走线越长,离缝隙越近,感应电流数值越大,其峰值出现在腔体的谐振频率处。根据计算结果,提出了优化设计屏蔽腔及其腔内电子设备的建议。本文研究对于更为有效地利用金属壳体防御电磁干扰,提高系统电磁兼容性具有指导意义。     

基于印刷电路板的辐射抑制分析

使用矩量法研究印刷电路板上微带线的辐射干扰及其抑制方法。给出微带线辐射效应的模型,并利用数值算法分析单微带线和有屏蔽线的单微带线的辐射功率。仿真结果显示,加入匹配屏蔽线的单微带线辐射功率明显小于未加屏蔽线时的功率。因此,在数字电路的电磁兼容设计中,对强信号线加匹配屏蔽线能有效地降低对外界的辐射干扰。     

单极天线和偶极子天线辐射特性数值计算*

采用时域有限差分法(FDTD)在柱坐标系下对同轴线馈电单极天线辐射特性进行数值计算,推导了二维扩展柱坐标下修正的Maxwell方程,应用辅助微分方程FDTD法对修正的Maxwell方程进行了差分离散,以TM波在自由空间中的传播为例,仿真了电磁波在自由空间中传播过程并分析了坐标伸缩完全匹配层的性能,建立了单极同轴线馈电天线仿真模型,仿真分析了同轴线馈电单极天线的近场、远场及阻抗特性。在三维直角坐标系下建立了偶极子天线仿真空间模型,数值计算了偶极子天线不同切面的远场方向图,仿真结果与客观实际相同,验证了空间模型及相关理论的正确性。     

隔离驱动器RE102屏蔽方法分析和应用

电场辐射发射强度（RE102）指标是隔离驱动器电磁兼容试验过程中的考核指标,辐射发射强度的强弱直接影响电磁兼容试验的成败,进而影响整个任务的成败。针对电场辐射发射强度展开理论研究,并分析引起指标超标的辐射发射源头。采用一种有效降低辐射发射强度的关键技术,对比了采用关键技术前后的电磁兼容试验数据,验证了理论研究的屏蔽效果与试验测试结果相符合,屏蔽措施有效降低了辐射发射强度。通过工程应用,满足系统辐射发射指标要求。     

基于假设气体法的燃气辐射特性计算模型

为了降低航空发动机排气系统高温燃气红外辐射特性的计算误差,发展了基于假设气体法的Malkmus统计窄谱带模型,并通过与逐线计算法的计算结果对比,验证了该模型的准确性。结果表明,基于假设气体法的Malkmus统计窄谱带模型能够显著降低非等温、非均匀高温燃气辐射特性参数的计算误差。在非等温、非均匀条件下,对CO₂-H₂O-N₂混合气体谱带平均透过率的计算结果表明,传统的Malkmus统计窄谱带模型的均方根误差为0.018,而基于假设气体法的Malkmus统计窄谱带模型的均方根误差为0.012,后者的计算误差相对前者降低了33.3%。     

作为Z0控制和EMI屏蔽用的导电TLPS焊膏制成PCB的接地层和电源层

最近几年，电子部件增加了采用电导电聚酯厚膜（PTFS）制成的印制电路，这种方法比起其它的制（布）线来，特别是采用化学蚀刻电镀等方法有更好的成本－效益和有效性。遗憾的是，常规的PTFS仍遇到某些局限性，如差的可焊性、导电率和附着力，从而在多方面限制了应用。因此，一种新的导电材料，即金属充填聚酯的组成物已开发出来，它克服了这些问题。这种新材料是以态液相烧结（TLPS＝transient Liquid-phase Sintering)为基础上，其中，组成的金属成分是以相当低的温度来烧结的，并形成高导电性而连续的金属网络（Network)。最后的产品是高导电性、可焊的和在大范围的基材中具有优良的附着力。采用这种油墨与常规的光成像技术相结合而制成高密度、多层板和电子组装等的新工艺已进行了研究，早期已表明了这种具有精细电路的电子封装。本文主要叙述作为特性阻抗控制用的电镀层和地层问题以及采用微带线（microstrip)和带状线（stripline)设计来获得噪音的降低。随着材料深入研究，进一步提出网板等级的有效EMI屏蔽，使这个方法获得附加的好处。新奇的工艺比常规减成法技术，简化了印制电路制造、降低了粗糙度（profile)，在制造中避免了大多数的废水，降低了成本，而且没有一般PTFs的常规性能之损失。     

火箭尾喷焰红外辐射特性的理论计算

尾喷焰是一种高温高压气体,向空间辐射较强的热辐射能,对飞行器的隐身性能有重要影响。为计算尾喷焰的红外辐射特性,首先基于Navier?鄄Stokes方程和其他控制方程,在对流场进行划分处理的情况下得到了整个流场的特性分布,包括温度、压力和各气体组分参量等。在此基础上,考虑谱线的碰撞展宽效应和多普勒展宽效应,计算了尾喷焰中包含各气体的谱带模型参数,如吸收系数、谱线间隔密度和谱线半宽等。最后,利用非均匀气体的Curtis?鄄Godson近似,仿真计算了某火箭尾喷焰在2~5 m谱段的红外辐射光谱强度,仿真结果验证了所用方法的正确性。     

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算冷屏内壁表面辐射光线落入探测器芯片的比例

介绍了用蒙特卡罗方法和MATLAB计算圆形冷屏内壁表面辐射落入探测器芯片比例的一种解决方案。该 方案基于三维空间中的方向数概念,首先利用MATLAB命令生成冷屏内壁表面上的随机点,再赋予该点一组随机方向数,获得 一条随机直线方程,以判断它是直接投向芯片平面还是经反射后投向芯片平面。对于反射的情况,根据镜面反射的性质及解析几 何公式,生成该直线在冷屏内壁上的反射光线,并判断它们是否落在探测器芯片区域。经统计后,可算出冷屏各部分落入芯片表面 的辐射光线在冷屏内壁表面发射出来的总光线数中所占的比例。该方法具有编程简单和方便实用等特点。     

尘土颗粒的介电特性对电路板电化学迁移的影响

随着印制电路板上相邻导线之间间距不断减小,潮湿环境下的尘土颗粒改变了诱发电化学迁移失效的电场分布.本文采用有限元法对尘土污染的带电电路板上平行导线间的电场分布进行仿真分析,得出尘土介电常数和带电量对电场分布的作用机理,预测电场分布的改变对电化学迁移晶枝生长路径的影响,最后模拟实验验证晶枝生长的路径与电场分布的关系,并讨论尘土对电化学迁移失效时间的影响.     

表面电子元件的建模与分析

针对电子设备特别是手提电子设备对电子元件小型化、集成化的要求,提出了如何设计印刷电阻、印刷电容、印刷电感的方法,重点给出了计算印刷电路板电感的计算公式,并构建了其电路模型。实验证明理论计算值与实际值的一致性。     

基于光波导的高耦合效率垂直耦合结构设计

针对目前光电印制板(OEPCB)中光电器件与光波导对接的垂直耦合结构耦合效率较低的问题,分析了传统嵌入式45°反射微镜的垂直耦合结构,提出了一种新的垂直耦合结构,经Matlab仿真验证其具有更高的垂直耦合效率。研究表明,新结构对光电对准精度要求不高,受传统PCB制作工艺的层压的高温高压影响更小、便于兼容传统PCB制作工艺。     

基于矩量法的印刷电路板的辐射分析

利用结合二级离散复镜像的矩量法,分析印刷电路板上微带线的电磁辐射问题.应用复镜像理论,详细地推导了微带线结构的闭式空域格林函数和计算公式.针对不同长度和不同端接负载的两平行微带线,进行了辐射研究.仿真结果表明,谐振长度的开路耦合线,产生的辐射功率大;端接匹配负载的耦合线,产生的辐射功率小.为此在高频数字电路设计中,必须确保线长不与谐振长度接近,终端均阻抗匹配.     

印制电路板上的干扰及其抑制方法

在电子电路和电子设备中,由于干扰的存在,会影响电路板的正常工作。文章分析了印制电路板的干扰及抑制,包括电路系统的接地、电源干扰、磁场干扰及热干扰。     

应用于USB2.0的CMOS锁相环设计

以应用于USB2.0接收端的480MHz锁相环作为设计实例,阐述了锁相环集成电路设计的要素,给出了模块设计思路和仿真波形,并比较了集成电路和印制板电路锁相环的设计方法,展示两种设计思路上的共性和差异.     

全自动贴敷PSA设备的研制

针对当前柔性电路板贴敷PSA(压敏胶)胶片工序自动化程度低的情况,研发了可以完成贴敷PSA工序的全自动化设备,并能够满足柔版生产线速率、适应多种规格的PSA胶片。对该设备的工艺流程、结构特点及达到的技术指标进行了论述。设备的研制极大地提高了生产效率和贴敷精度。     

Ansoft HFSS在电磁屏蔽设计中的应用

随着电磁环境的日渐复杂,电子设备的电磁屏蔽设计显得愈加重要。在阐述电磁屏蔽原理和屏蔽效能计算方法的同时,简要介绍了有限元法的基本原理。利用Ansoft HFSS软件对某电子设备机壳进行了屏蔽效能分析,计算出了机壳内场的分布和机壳的屏蔽效能。通过比较不同尺寸缝隙对机壳屏蔽效能和谐振频率的影响,提出了提高屏蔽效能的改进措施。通过算例也显示了HFSS软件在电磁屏蔽设计中的优越性。