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.     

装有PCB有孔矩形腔屏蔽效能的传输线法分析

为了提高对有孔屏蔽腔内电路的有效保护性能.介绍了用传输线法分析有孔矩形腔屏蔽效能的基本原理.将基本公式作进一步修正,使其能计算矩形腔内装有印刷电路板的情形.并对修正的传输线模型计算公式进行了扩展,使之能计算任意极化方向时的情况.计算结果表明:当频率低于主谐振频率时,测量点离孔缝越近,耦合进腔体的电磁能量越多;屏蔽效能随极化角度的递增而增加;低频段的屏蔽效能比高频段的要好;装有电路板腔体的屏蔽效能比空腔的要好,这在谐振区域内尤为突出;电路板尺寸越大屏蔽效能越好.根据计算结果,提出了设计屏蔽腔及其腔内电子设备的建议.     

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。     

有孔矩形腔的屏蔽效能及其对谐振抑制研究

介绍了用传输线解析计算法分析有孔矩形腔屏蔽效能的基本原理,对基本公式作进一步修正,使其能计算孔阵列情形,并对修正的传输线模型计算公式进行了扩展,使其能计算任意极化方向时的情况.通过在腔体内表面敷设经过优化计算的复合电介质涂层,实现了对特定谐振频率抑制.计算和仿真结果表明:当处于谐振频率时,屏蔽系数很低甚至为负;孔阵的屏蔽效能比相同面积的单孔的屏蔽效能好;屏蔽效能随极化角度增加而变化,当耦合电场极化方向平行孔缝的长边时,屏蔽效果最好;在腔体内表面上敷设对应腔体谐振频率的复合电介质涂层,实现了在相同的厚度条件下对腔体谐振频率最佳的抑制效果.根据计算结果提出了设计屏蔽腔的建议.     

有孔腔体屏蔽效应分析的混合模型

对于带矩形孔缝的矩形腔,利用传输线模型求得孔缝上的近似电场,并以此为等效磁流,利用腔体中的并矢格林函数,估算腔体中的耦合场强与屏蔽效应,并推广到孔缝偏离中心的情形。数值结果与其他方法以及实测值吻合的很好,验证了方法的有效性。分析了孔缝偏离中心、孔缝尺寸变化、平面波斜入射时的屏蔽效应,数值结果表明：孔缝偏离中心使腔体中心点屏蔽效应增大,腔体尺寸相同,孔缝越大屏蔽效应越小,孔缝长度增加会使谐振频率发生偏移和加宽;屏蔽效应随入射角或极化角的增大而增大。     

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。     

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.     

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。     

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。     

有孔阵矩形机壳屏蔽效能分析

为了评估矩形金属机壳抗外部电磁干扰的能力,基于传输线矩阵法（TLM）分析加装印刷电路板的有孔阵矩形机壳的屏蔽效能。主要讨论孔间距和孔面积之与不变时增加孔的数量所引起屏效（SE）的变化;孔阵面积和孔径不变时,通过改变孔间距考虑孔的数量变化对屏效的影响;改变孔的数量及介电常数时屏效的变化以及在圆孔阵、圆内接方形孔阵、圆外切方形孔阵3种情况下屏蔽效能的对比;通过仿真结果,验证出最佳方案。     

开缝矩形腔屏蔽特性的研究

该文计算了在矩形腔上开有单缝时,缝长变化对所激励的屏蔽腔中最低模式的幅度和频率特性的影响。同时,采用时域-频域联合分析的方法,对屏蔽腔内观察点时域波形进行了分析,得到了不同频率分量在时域上的变化特性,以及缝长变化对它们的影响。     

弹体内置矩形腔屏蔽效能分析

为提高导弹强电磁脉冲防护能力,采用有限积分法对弹体内置矩形腔体的屏蔽效能 进行了数值模拟。重点分析了双层嵌套腔体屏蔽效能与单层腔体屏蔽效能之间的关系, 以及末制导雷达天线转动对壳体屏蔽效能的影响。结果表明：双层嵌套在L频段可提高屏蔽 效能3 0 dB左右,但在S频段嵌套腔体与内层腔体的屏蔽效能相当;当外层腔体与内层腔体上孔缝 共 振频率相近时,嵌套腔体屏蔽效能会急剧恶化;天线转动对屏蔽效能的影响与入射波频段相 关。该研究对提高导弹电磁防护能力具有指导意义。     

垂直入射均匀平面波的多层平板屏蔽效能分析

本文基于电磁场方法,详细导出多层平板屏蔽体对垂直入射均匀平面波的屏蔽效能计算公式。此外,提出计算屏蔽效能时,集肤深度和屏蔽体厚度的约束关系,给出用作计算机机箱的几种常用材料的屏蔽效能计算实例。     

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。     

用等效磁流子法分析带有狭隙的非理想导体板的屏蔽效能

利用等效磁流子法和流在非理想导体壁上的边界条件对带有狭隙的无限大非理想导体板建模，并用矩量法计算了频率及电导率对其总体屏蔽效能的影响。计算结果表明了电导率越大，对导体板总屏蔽效能的影响也越大；就同一种导体板而言，当期厚度接近于某一频率下导体的趋肤深度时，在该频率处电导率对总屏蔽效能的影响最大。同时，本文还给出了当导体板分别为理想导体，铜和铝时狭隙的远场方向性图，从图中可以看出电导率对狭隙方向性的影     

钢筋混凝土层对高功率电磁环境的屏蔽效能研究

本文采用时域有限差分 (FDTD)法 ,分析了常用地下建筑工程钢筋混凝土层对高功率电磁环境的屏蔽效能 ,研究了钢筋网交叉点焊接、拉筋连接方式、自然防护层等因素对屏蔽效能的影响。