高频有损斜开孔腔体屏蔽效能研究

针对带孔屏蔽腔体工作时受复杂电磁干扰问题,基于电磁拓扑理论和BLT 方程,考虑开孔倾斜、偏心、任意平面波照射、任意观测点位置等情况,提出用于计算斜开孔腔体屏蔽效能的解析模型。同时将腔体材料考虑为有损导体,对BLT 方程中散射矩阵和传播矩阵进行修改;并利用电压和电场分布关系,考虑腔体内多种传播模式,将模型的可计算频段拓展为0~3 GHz。最后,设计五组试验,对比CST 仿真值、Robinson 拓展算法计算值与文中所提模型计算值,验证所提模型的准确性与优化性。为实际工程中孔缝腔体屏蔽问题的预测与计算提供方法。     

平面波斜入射到有孔腔体的屏蔽效能分析

使用解析方法研究了缝隙偏离中心的有孔屏蔽腔屏蔽效能。将有孔腔体的屏蔽和传输特性用等效传输线的高次模进行分析,推导了平面波以任意角度和极化方向入射时,有孔腔体屏蔽效能的解析计算表达式。分析了入射角度、极化方向、孔缝尺寸、测试点位置、腔体壁损耗、工作频率等参量与腔体屏蔽效能的关系。经与腔体谐振频率比对,表明该解析方法得到的结果可信,而且解析公式计算速度快,利于参量分析,能为屏蔽腔体设计提供依据。     

双面含孔金属腔体屏蔽效能的快速计算

为研究双面含孔矩形金属腔体的屏蔽效能问题,运用矢量分解和等效传输线相结合的原理,给出了双面含单孔的矩形金属腔体内部中心点屏蔽效能计算方法,通过与电磁数值软件CST 的计算结果对比,验证了该计算方法的有效性,且耗时少、收敛快,运用该方法进一步研究了双面含孔阵矩形金属腔体屏蔽效能,得到了腔体内部多模谐振规律。在共振频率附近,腔体内中心点的耦合电场较强,当频率低于主频谐振时,屏蔽效能随着频率的降低而增大;在2GHz 频率范围内,腔体内部各个方向的屏蔽效能都存在多模谐振的现象,且谐振模式不相同;开有相同面积的孔阵屏蔽效能比单孔差,谐振模式变化不大。     

金属腔体屏蔽效能的预测

本文针对金属腔体屏效能预测的问题,使用Zeland公司的FIDELITY软件进行FDTD仿真。腔体内含一偶极子天线源,通过计算比较了源的位置不同时,不同频段范围内近场的屏蔽效能。     

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。     

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.     

关于双层带孔缝腔体的屏蔽效能研究

基于现代生活中抗电磁干扰的重要性,给出了完善的求解双层带孔缝矩形腔体在平面电磁波照射下的屏蔽效能的建模过程.在建模中考虑了电磁波的入射角和极化角,并把电磁波作用在腔体外层孔缝上所产生的散射电压作为辐射源.把孔缝建模成不对称的共面带状线,把矩形腔体建模为一端完全开放、另一端完全封闭的矩形波导,并应用传输线理论推导出腔体内任意点的屏蔽效能.相对于以往模型而言,在建模的完整性、计算速度,以及屏蔽效能的提高上均有所改善,为工程实践提供了很好的理论参考.     

有孔双层屏蔽腔体屏蔽效能的多模分析方法

孔阵后,腔体的屏蔽效能也有明显提高.对内孔缝位置和腔体尺寸的分析表明:内孔缝位置对屏蔽系数的影响不明显,但随着腔体尺寸的递增,屏蔽系数的统计均值有递增趋势.     

孔缝对电磁屏蔽效能的影响

利用时域有限差分法（FDTD）研究了电磁兼容系统中的孔缝耦合问题,介绍了FDTD方法的原理,并通过计算机建模分析了孔缝的形状、大小对电力设备电磁屏蔽效能的影响,最后利用屏蔽效能的统计定义,讨论了屏蔽效能的特点和规律。     

带孔缝金属箱体电磁屏蔽效能的研究

随着无线通信技术的快速发展,电子产品所处的电磁环境日趋复杂,电子系统和电子设备的EMC要求已经成为设计研制时必须予以充分考虑的重要指标.在电磁屏蔽设计中,金属箱体作为一种行之有效的屏蔽措施被广泛应用,屏蔽设计的合理性直接关系到产品的EMC性能.在简要阐述了金属板电磁屏蔽的机理及电磁屏蔽效能计算方法的同时,结合工程中常见...     

电磁屏蔽室屏蔽等级和测量方法研究

电磁屏蔽室的屏蔽效能检测是衡量和判定屏蔽室等级的主要手段,因此正确选定其依据的屏蔽等级和测量方法的标准非常重要。文中对现行电磁屏蔽室屏蔽效能等级和测量方法的相关标准进行了梳理和对比,为在实际测量和确定屏蔽室等级时正确选定恰当的标准提出了可供参考的意见。另外结合工程实际,对屏蔽室单点与多点接地、绝缘、屏蔽门的设置等问题进行了讨论。     

镍基电磁波屏蔽复合涂料制备及在EMC中的工程应用

针对日益严重的电磁环境污染问题,根据电磁波屏蔽材料对电磁波作用原理,用镍粉和金属纤维作为复合填料,以丙烯酸树脂作粘结剂,按照涂料制备的方法,制备了一种能屏蔽电磁波的复合涂料。将其应用在某有线电视网和电子工作间,进行对比法测试,结果表明:在射频段,该材料将有线电视传输网设备中的干扰场强度降低了40%~50%,在电子工作间上的屏蔽效能达到了30~50dB。     

仿真分析在时钟电路电磁兼容设计中的应用

从抑制时钟电路电磁辐射出发,介绍了时钟电路电磁兼容设计时线条阻抗设计方法,以及传输线延迟的计算、减小时钟电路电磁辐射的几种方法,仿真分析了时钟电路电磁辐射值与线条长度、信号上升沿以及保护线的关系,并计算了保护线的屏蔽效能。结果表明在整个频谱范围内,电磁辐射值随时钟信号上升沿减小而增大;随时钟线条长度增加,辐射尖峰相对于短线条的辐射增多;保护线对时钟电路的电磁辐射有明显抑制作用。     

双层加载电路板屏蔽腔屏蔽效能研究

为了提高设备中电子元件抵御来自外界和内部其他元件的电磁干扰,根据传输线理论,将双层加载电路板屏蔽腔体模型转换为电路图,利用电路图推导出腔体中心屏蔽效能的等效公式。利用Matlab生成传输线法屏蔽效能曲线,并通过仿真软件CST建模仿真,仿真结果与Matlab输出曲线良好吻合,验证了公式的正确性。运用CST研究了一些因素如电路板大小、数量、放置方式以及距孔缝的距离对屏蔽效能的影响。为了更加贴合实际,采用加载集成运算放大电路的印制电路板来研究腔体屏蔽效能以及腔体对电路板功能的影响,最后提出了一些提高屏蔽效能的方法。     

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。     

Shielding effectiveness of rectangular cavity made of a new shielding material and resonance suppression

New shielding material has become an alternative to traditional metal to shield boxes from electromagnetic interferences. This article introduces the theory of transmission line method to study the shield boxes made of a new sort of material, and then expands the fundamental formulas to deal with the cases of multiple holes and polarization with arbitrary angle. By means of genetic algorithms with the aid of a three dimensional simulation tool, the damping of electromagnetic resonances in enclosures is researched. The computation indicates that under resonant frequency, electromagnetic resonance results in low, even negative shielding coefficient; whereas, for the same areas, shielding effectiveness of a single hole is worse than that of multiple holes. Shielding coefficient varies when polarization angle increases, and the coupled field through the rectangular aperture with the long side parallel to the thin wire is much weaker than that with the long side vertical to the thin wire. By using the metallic-loss dielectric layer of optimized calculation on the internal surface of the cavity, the best result of resonance suppression has been realized with the same thickness of coating. Finally, according to the calculation result, suggestions for shielding are proposed.     

计算含窗薄壁腔体屏蔽效能的时域有限差分法

文中给出了时域有限差分法处理腔体棱边处场量的差分格式的算法,并用于计算薄壁腔体的屏蔽效能。两个计算实例表明,其计算结果与等效传榆线法的计算结果和模型试验的测量结果相吻合,检验了文中算法的有效性。     

导电衬垫材料的研究与发展

导电衬垫材料是电子设备中应用最为广泛的一类屏蔽材料，在抑制电子设备缝隙电磁泄漏方面发挥了重要作用。文章结合作者的科研工作，对于衬垫材料的抑制机理、材料类型、屏蔽特性、屏效计算、应用技术、测试方法等关键技术进行了综述，并提出了将来研究发展的方向。     

偏心孔缝箱体屏蔽效能电磁拓扑分析算法

基于电磁拓扑理论,对Robinson等效电路模型进行改进,提出了箱体屏蔽效能分析的电磁拓扑算法.该算法将孔缝等效为二端口网络,通过散射矩阵准确地描述了箱体内部场的行驻波态,实现了内外场耦合的准确建模;结合偏心孔缝箱体分析理论,求解偏心孔缝散射矩阵,进而实现了偏心孔缝箱体的屏蔽效能分析.在0～2 GHz频域内,分别对偏心单孔和孔阵箱体的屏蔽效能进行了仿真,通过与软件CST数值结果的对比,验证了算法的有效性.最后采用该算法详细分析了孔缝宽度、测试点距离、入射极化角和入射方位角对单孔箱体屏蔽效能的影响.