开缝腔体场强增强效应抑制方法研究

开缝屏蔽腔体不能完全阻断能量耦合,导致在腔内局部区域、特定频点附近形成场强增强效应,对敏感器件或线路构成威胁。以分析腔内场强增强效应及研究抑制方法为出发点,建立3 种开缝腔体数值模型,提出并验证腔体涂覆吸波材料、内置吸波柱、内置双层PCB 板等谐振抑制方法的有效性。结果表明:在3 种腔体模型内表面涂覆吸波材料均能有效抑制场强增强效应,并且涂覆磁损耗型吸波材料效果最好;随着涂覆厚度的增加,谐振抑制效果也增强;腔体中心放置吸波柱,应使用电损耗型吸波材料。腔体内置PCB 板既能实现对电子器件和线路的承载功能,还可整体大幅度提升腔体屏蔽效能,对谐振效应的抑制体现在迫使腔体主谐振点偏移,结合使用吸波材料,高阶第2 谐振点处谐振抑制效果也明显改善。     

金属腔体多耦合通道电磁特性研究

实际金属腔体常开有多个通道,使得腔内电磁环境变得复杂。以分析腔体多通道耦合电磁特性为出发点,建立平面波入射下矩形、圆柱腔体实例模型,引入对比系数作为评价手段,侧重研究孔缝、贯穿线缆两种耦合通道对腔内电磁场的影响,寻求共性规律。结果表明:腔外线缆长度变化不影响谐振点出现位置,随长度增加腔体屏蔽效能(SE)下降;腔内线缆随长度增加,谐振频率降低,两腔体具有如上共性结论。基于给定的模型及参数设定,通过比较系数可判断矩形腔体450 MHz 之前线缆耦合为主;贯穿线较长时, 510 MHz 之前圆柱腔体线缆耦合为主;贯穿线较短时,两个局部频点之外的其它频段孔缝耦合为主;涂覆磁损耗型吸波材料提升腔体SE 效果最好,且SE越低,提升效果越明显。     

吸波材料抑制电子设备机箱谐振的数值研究

本文首先介绍了吸波材料的吸收机理.同时应用有限元方法对贴有吸波材料的腔体进行了分析,并针对辐射情况,仿真了腔体在贴装吸波材料以后中心点的屏效,从中可以看出吸波材料对腔体谐振具有较好的抑制效果.     

内置介质板开孔腔体电磁屏蔽效能拓扑模型

文中针对现有内置介质板腔体屏蔽效能拓扑模型中介质板等效导纳模型的局限性,考虑介质板高度、厚度与位置对介质板等效导纳模型的影响,建立内置介质板腔体屏蔽效能(BLT)方程拓扑模型。将传输线法、BLT方程拓扑模型与仿真结果进行对比,验证BLT方程拓扑模型的准确性和有效性。以300 mm×300 mm×120 mm开孔腔体为研究对象,分别探究其在3种不同谐振主模式下,介质板高度、厚度和位置对腔体屏蔽效能的影响。结果表明,改变介质板高度,腔体的谐振主模式不变,仅影响腔体屏蔽效能大小;腔体内部安装介质板可增强腔体屏蔽能力,但是介质板厚度过大,在一定范围内会削弱腔体屏蔽能力;距腔体孔阵0 mm～58 mm处安装介质板会削弱腔体屏蔽能力,距腔体孔阵100 mm～150 mm处安装介质板会增强腔体屏蔽能力。该结论可为机箱电磁屏蔽设计提供有效参考。     

贯通导线端接负载对腔体电磁耦合影响分析

为研究贯通导线端接负载对金属腔体电磁耦合的影响,基于时域有限积分方法建立了平面波辐射条件下含贯通导线金属腔体的耦合计算模型,通过腔内屏蔽效能变化研究了端接负载及连接方式等对腔内电磁耦合的影响,分析了耦合机理,提出了基于吉赫横电磁波传输室建立含贯通导线腔体电磁耦合实验的新方法,对计算结果进行了实验验证.研究表明:腔内贯通导线负载为纯电阻及容性阻抗时,负载接腔体或腔体接地能降低腔内的电磁耦合,且电阻值及电容值大小对腔内耦合有显著影响;电阻及加载电容后发现,负载开路且腔体不接地时,腔体的低频电磁耦合效果基本不变,负载短路且腔体接地时,负载变化对腔内高频耦合影响不大.负载连接腔体对腔内电磁耦合的谐振频率有一定影响.     

含短贯通导体金属腔体电磁耦合规律研究*

为研究平面波辐照下含短贯通导体金属腔体电磁耦合规律,利用电磁仿真软件CST 搭建仿真耦合模型,从频域角度进行了仿真研究,并利用矢量网络分析仪、功率放大器、GTEM 室和电场测试探头搭建实验系统进行了验证。通过仿真研究了贯通导体长度、贯通孔尺寸和腔体内屏蔽效能监测点位置等因素对屏蔽效能的影响。结果表明:仿真和实验的结果具有一致性;贯通导体腔体外长度越长,屏蔽效能越低,腔体内长度越长,腔体谐振频点越低;贯通孔尺寸越大,腔体屏蔽效能越低;监测点位置离贯通导体越近,屏蔽效能越低。同时研究了吸波材料和开口金属环对含短贯通导体金属腔体的防护效果。此研究具有实用意义,能够指导电子设备的设计和安装。     

贯通导线端接负载对腔体电磁耦合影响分析

为研究贯通导线端接负载对金属腔体电磁耦合的影响, 基于时域有限积分方法建立了平面波辐射条件下含贯通导线金属腔体的耦合计算模型, 通过腔内屏蔽效能变化研究了端接负载及连接方式等对腔内电磁耦合的影响, 分析了耦合机理, 提出了基于吉赫横电磁波传输室建立含贯通导线腔体电磁耦合实验的新方法, 对计算结果进行了实验验证.研究表明:腔内贯通导线负载为纯电阻及容性阻抗时, 负载接腔体或腔体接地能降低腔内的电磁耦合, 且电阻值及电容值大小对腔内耦合有显著影响; 电阻及加载电容后发现,负载开路且腔体不接地时, 腔体的低频电磁耦合效果基本不变, 负载短路且腔体接地时, 负载变化对腔内高频耦合影响不大.负载连接腔体对腔内电磁耦合的谐振频率有一定影响.       

带孔缝矩形金属腔体屏蔽效能研究

针对带孔缝矩形金属腔体在电磁辐射下的屏蔽效能问题,利用基于时域有限积分法的电磁仿真软件CST,建立了平面波辐照条件下含孔缝金属腔体的耦合模型,重点研究了电场极化方向,腔体材料,矩形孔缝的长度、宽度和深度,孔缝填充介质介电常数及其厚度等参数对屏蔽效能的影响规律.研究结果表明:典型金属材料对屏蔽效能的影响差别不大,垂直于电场极化方向的孔缝边长更能影响腔体的屏蔽效能,孔缝尺寸会影响矩形金属腔体的谐振点,孔缝深度能够通过衰减入射波在一定程度上影响屏蔽效能,孔缝填充介质会降低屏蔽效能,介质厚度及其介电常数会影响屏蔽效能峰值点.研究结果对金属腔体的电磁兼容设计有一定的指导意义.     

有内置薄板腔体的HEMP屏蔽效能研究

在HEMP(高空核电磁脉冲)平面波照射下,依据传输线理论和波导理论,结合电路原理,分别建立了HEMP在金属腔内传播时的等效电路模型和信号流图,得到了腔体各部分的等效阻抗以及HEMP 在腔体内传播过程中的传输矩阵和散射矩阵。采用了传输线法(TLM)和广义Beam-Liu-Tesche(BLT)方程法两种快速算法计算有内置薄板的开孔矩形金属腔的屏蔽效能,与仿真计算进行了对比,验证了扩展算法的准确性,并分析了内置薄板的宽度和位置对腔体屏蔽效能的影响。结果表明:两种快速算法均能准确地计算腔体的屏蔽效能;内置薄板越宽,且越靠近中央位置,腔体的屏蔽效能越高,谐振频率越大。研究所得结论可以为电子设备的HEMP防护提供重要的理论依据。     

快速预测干扰下斜开孔腔体屏蔽效能的模型

提出一种针对复杂干扰下斜开孔金属腔体屏蔽效能的计算模型。该模型可快速精准地计算出任意金属材料腔体,任意开孔位置,任意观测点位置,任意入射、极化平面波照射以及斜开孔阵腔体的屏蔽效能。首先依据磁流原理和镜像原理将斜开孔腔体等效为两个水平开孔腔体,然后基于Robinson的等效电路法分别求解各自的屏蔽效能,再利用公式换算求得斜开孔金属腔体的屏蔽效能。随后针对腔体会面临的不同干扰,给出不同情况下屏蔽效能的计算方法。考虑多种干扰叠加的复杂工况,将该模型利用Matlab 进行编程,并将计算结果同全波仿真软件CST中的时域传输线矩阵法和频域有限元法的仿真结果进行对比,验证了所提模型的可行性。该模型在保证计算精度的同时,在计算效率上表现出极大的优势。     

含贯通线及PCB板开孔腔体的电磁耦合研究

外界能量通过贯通线进入开孔屏蔽体,与PCB上MSL耦合而生成感应电流(Current),加剧了对敏感器件的耦合伤害。故建立含贯通线及PCB板开孔屏蔽腔模型,进行多角度耦合特性计算。在建模有效性验证后,利用有限元法探讨平面波激励下PCB不同模型、MSL上不同端接电阻、贯通线半径、贯通线与腔体壁相接及多贯通线等参数变化对Current的影响规律。结果表明:双介质模型的使用更接近实际PCB 结构对场的影响;两端接电阻取值相差不大条件下,可不考虑与MSL的阻抗匹配,取值也可不相等;Current 数值随贯通线半径的增加而增加;贯通线与腔体壁不同表面相接对应Current幅值要远高于非接触的情况,并会激出新的谐振点。多根贯通线及线间距改变时Current幅值都要高于单线的情况,尤以第一谐振之前更为明显,多线存在不会影响谐振点出现位置。     

基于矢量有限元法的微波谐振腔高频特性研究

采用矢量有限元法对聚四氟乙烯填充的矩形谐振腔进行了高频特性研究。通过数值计算得出主传输模TE101模的谐振波长以及对应的场分布。数值计算结果与实验测量结果基本一致,说明了该高频特性研究结果的可靠性。     

UBOM:一个基于UML的本体建模工具

企业应用集成和跨企业的应用集成是当前企业信息系统面临的主要挑战,不同应用或系统之间的数据、信息、知识的交换和共享成为研究的焦点.作为概念的规范,本体为领域内人员之间、应用系统之间的通信、信息交换和知识共享提供了一个公共语义平台,是信息集成、应用集成的重要使能技术.DAML+OIL、OWL等基于XML面向WEB的本体描述语言得到了广泛重视,但却存在由于缺乏标准的元建模体系结构而导致语义不清晰等问题,也缺乏必要的可视化建模标准.另一方面,相对成熟的统一建模语言(UML)有明确的模型层次,清晰的语义,已经在软件工程、业务建模等领域得到了广泛使用.本文针对OWL存在的问题,以UML为基础,开发了一个本体建模元模型以及模型元素的可视化表示法,并在开放源代码项目ArgoUML的基础上,实现了一个支持DAML+OIL和OWL的本体建模工具UBOM,支持软件开发人员基于UML开发自有本体库,实现语义使能的应用集成.     

玻璃微球荧光的腔量子电动力学增强效应

报道了腔量子电动力学效应对高钡玻璃微球荧光光谱的影响,利用Mie散射的共振峰位计算公式,对测量的光谱进行了分析,估算了自发辐射速率的量子电动力学效应的增强因子,实验证实其增强幅度超过676倍。     

小孔矩形腔体屏蔽特性的研究

本文提出了有孔腔体远、近场电磁屏蔽效能的计算方法，体研究了矩形腔体的屏蔽特性，讨论了各类孔对屏蔽能的影响程度。数值结果表明，理论计算与实验数据吻合较好。     

圆柱谐振腔TE0np模式净化的研究

主要通过对圆柱谐振腔电磁场特性的分析,探讨采用对称的矩形波导的小孔在合适的腔体位置电磁激励、优化腔体大小的设计和谐振腔后腔处理,以达到对谐振腔中一些高次模和干扰模的抑制,即一腔多模的模式净化,同时提出了降低高次模和干扰模的有效方法,仿真和实验结果相吻合。     

TE11n 模人体复温圆柱谐振腔射频仿真设计*

在现有人体复温技术中,射频复温是最近研究发展的重要方法之一。与其它复温方法相比,射频复 温具有温升速度快、射频复温能量透射深度深、安全可控性高和零排放无电磁污染等特点。主要研究一种射频复温 谐振腔。通过理论设计和软件仿真优化,射频复温谐振腔设计采用TE11n模圆柱谐振腔和单极子天线激励方式馈电。 该射频复温谐振腔在水柱模型为负载情况下,谐振频点在180MHz±10MHz 范围内,馈入信号驻波系数小于1.2,反射 系数小于0. 1;在等效人体模型为负载情况下,谐振频点为204MHz,设计的射频复温谐振腔可以满足谐振加热条件, 符合生物大体射频均匀复温要求。