非全屏蔽式动车辐射发射测试装置研究

为较准确地测试出动车(EMU)行进过程中车体最大的辐射场强值,有必要降低背景噪声对测试的影响。引入了一种非全屏蔽箱体,该屏蔽箱体是根据电磁屏蔽理论设计,利用金属外壳、铁氧体层以及泡沫角锥吸波材料的多层复合屏蔽结构,对背景噪声的电场强度进行有效衰减。通过仿真软件对非全屏蔽箱体的抑制能力进行检测,初步得到了屏蔽箱体内部的电场分布情况,以及屏蔽箱体内外空间的电场分布图。测试结果表明,当背景噪声频率为80 MHz~2 GHz时,非全屏蔽箱体中放置测试天线的位置,背景噪声的电场强度会由1 V/m衰减至0.25V/m以下,各频点平均衰减80%以上。对于波源设置在动车车体其他位置,各频点平均衰减至0.1 V/m以下,抑制效果明显。由这些数据结果初步验证了非全屏蔽箱体的引入对于测试动车最大辐射场强的必要性,以及进行实物测试的可行性。     

高压动力电缆电磁兼容研究

针对高压动力电缆的电磁辐射导致电子设备误报的故障问题,建立电缆电磁仿真模型研究其空间电磁辐射特性及带缝隙箱体对其的屏蔽效能,进而设计并建立整体电磁防护方案。仿真结果表明:屏蔽箱体缝隙的尺寸和缝隙数数量对动力电缆辐射的屏蔽效能具有重要影响;综合考虑散热等因素对箱体进行整体电磁防护后,制动柜等电力设备的电磁屏蔽效能显著提高,可有效避免电子设备误报故障的发生。     

光电系统监测设备电磁屏蔽设计的系统法研究

某光电系统中监测设备需要满足GJB 151A-1997中陆军平台的电磁兼容指标要求,但在标准测试中,电场辐射测试结果超出RE102标准要求,为解决此问题,提出了监测设备的电场屏蔽系统设计方法,设计了电磁屏蔽结构并实施。首先,阐述了监测设备的RE102标准测试方法及测试结果。其次,在分析测试结果的基础上,提出了电磁屏蔽设计的技术指标,并从电磁兼容的系统设计法角度,提出了监测设备电磁屏蔽预设计的方法。最终,结合电磁屏蔽理论,对屏蔽箱体进行了设计,确定了箱体的材料、厚度及结构。针对孔缝等电磁屏蔽不连续结构,采用理论计算方法,在10kHz~30MHz频段内进行了屏蔽效能计算,分析了屏蔽加固的必要性,并对必须采用屏蔽加固措施的缝结构进行了设计。实验结果表明,施加电磁屏蔽措施后,监测设备通过RE102标准测试,且在305kHz频率处屏蔽效能为23.58dB,满足屏蔽设计指标要求。     

Study on High Current Experiments of Measurement Box Located on Platform of Series Canacitor Comoensation for UHV Power Transmission Project

串补装置的平台测量箱位于电容器平台上,用于测量串补装置的各个电流,与可能流过数十kA的管母和连接支路的距离较近,因此,需要考核强电磁场情况下平台测量箱的电气性能指标。首先,给出箱体的电磁屏蔽效能工程计算公式,并据此估算出平台测量箱的工频电磁屏蔽效能;然后对平台测量箱进行大电流试验,用以模拟实际工况下的强工频电磁环境,测试平台测量箱体的工频电磁屏蔽效能和此情况下平台测量箱的性能。需要指出的是提出的大电流试验无法充分验证工频以外频率下平台测量箱的电磁兼容性。然而,鉴于大电流试验结果和箱体电磁屏蔽效能计算公式的计算结果一致,可根据计算公式对平台测量箱在各种频率下的电磁骚扰的抗扰度做出合理的估计。     

特高压串补平台测量箱的大电流试验研究

串补装置的平台测量箱位于电容器平台上,用于测量串补装置的各个电流,与可能流过数十kA的管母和连接支路的距离较近,因此,需要考核强电磁场情况下平台测量箱的电气性能指标。首先,给出箱体的电磁屏蔽效能工程计算公式,并据此估算出平台测量箱的工频电磁屏蔽效能;然后对平台测量箱进行大电流试验,用以模拟实际工况下的强工频电磁环境,测试平台测量箱体的工频电磁屏蔽效能和此情况下平台测量箱的性能。需要指出的是提出的大电流试验无法充分验证工频以外频率下平台测量箱的电磁兼容性。然而,鉴于大电流试验结果和箱体电磁屏蔽效能计算公式的计算结果一致,可根据计算公式对平台测量箱在各种频率下的电磁骚扰的抗扰度做出合理的估计。     

真空断路器控制板的屏蔽设计与仿真

利用AnsoftHFSS高频电磁仿真软件研究设计适用于10kV真空断路器控制板VSI-A001的电磁屏蔽箱体。根据国标GB9254--2008,设定激励源的频率段为30～230MHz,仿真分析屏蔽箱体的结构对屏蔽效能的影响：当屏蔽箱体的厚度（0．1—1mm）为0．7mm时,屏蔽效能最大;圆角矩形孔比直角矩形孔的屏蔽效能强;大规模圆孔阵列屏蔽效能优于其他形式的孔洞分布。本文所设计的屏蔽箱体的屏蔽效能达到30dB（GB9254--2008的B级标准）。结果证明。电磁屏蔽箱体的厚度与电磁屏蔽效能并非严格单调递增关系,而是以多极值点呈现;电场辐射方向与屏蔽箱体表面的孔缝决定了最终的屏蔽效能,只有当孔缝能让屏蔽箱体表面的感应电流更加顺利流过,才能使屏蔽效能最大。     

频率搅拌嵌套混响室法箱体屏蔽效能计算与测试

为实现对小尺寸箱体电磁屏蔽效能的测试,对嵌套混响室法在频率搅拌方式下的测试原理进行了分析,并从散射参数的定义出发,推导了屏蔽效能的计算方法。根据该方法,在某大型混响室内构建测试系统,利用喇叭天线与制作的单极子天线,对体积为1 m×0.8 m×0.7 m的箱体屏蔽效能进行了测试。测得的S21参数证明了频率搅拌调节场分布的有效性,而S22参数验证了混响室内测得的天线反射系数要高于其实际真值。进一步数据处理表明:屏蔽效能测试结果与天线位置的选取无关,利用改进后的屏蔽效能计算式可有效消除天线类型对测试结果的影响,这将大大提高测试的可重复性。     

混合孔缝箱体屏蔽效能电磁拓扑分析方法

武器产生的电磁脉冲会通过"前、后门"耦合效应对箱体内部电子元器件及电路板造成毁伤,严重威胁到电气电子设备的安全运行。为此,必须对箱体电磁屏蔽效能(SE)进行分析研究。基于Robinson等效电路模型,提出了一种估算混合孔缝箱体屏蔽效能的电磁拓扑理论(EMT)方法。以孔缝散射参数为基础,建立了箱体外部场和内部场的BLT方程,解决了孔缝耦合问题;通过引入偏心系数对孔缝等效阻抗进行修正,实现了对偏心孔缝箱体的屏蔽效能分析;基于电磁波相干原理,将混合孔缝箱体的内部场分解成偏心单孔和偏心孔阵箱体内部场,从而实现了对混合孔缝箱体的屏蔽效能分析。基于CST仿真数据,在0~1.5 GHz频域内,对Robinson、Parisa Dehkhoda和EMT算法结果进行对比分析。仿真结果表明,EMT算法的最小误差均值为3.227 2 dB,最大误差均值为5.467 5dB,其计算精度较高。EMT算法的运行时间是CST仿真软件的1/23,比Robinson、Parisa Dehkhoda算法的运行时间长,但仍保持了较高的计算效率。该算法建立了箱体、孔逢参数与屏蔽系数间的直接映射关系,比CST仿真软件更适用于工程实践。     

一款分离脱落电连接器电磁屏蔽效能设计

本文介绍了一款分离脱落电连接器的电磁屏蔽效能的设计、仿真和测试。脱落连接器的电磁屏蔽效能要求不小于30 dB,首先通过理论分析确定脱落电连接器的结构设计;再介绍电磁屏蔽效能计算方法,并使用CST仿真软件进行电磁屏蔽效能仿真;最后实测样品,通过测试来验证连接器电磁屏蔽效能的设计合理性。测试结果显示,该连接器在2MHz-18GHz频率范围内多个频点的电磁屏蔽效能值在41.8-89.8 dB之间,能够满足技术要求。     

基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析

为了计算有孔金属屏蔽箱体的屏蔽效能,根据Robinson算法和电磁拓扑理论,提出了一种基于BLT方程的有孔箱体屏蔽效能分析方法,推导出了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的关系式,并扩展到孔阵、偏心孔以及任意极化角的情形,分析了开孔形状、孔阵的孔间距、孔阵开孔面积以及开孔数量对屏蔽效能的影响。在0~2 GHz范围,对单孔和孔阵箱体的屏蔽效能进行仿真,并与Robinson算法以及CST仿真结果进行了对比,验证了方法的有效性。数值仿真结果表明:开孔面积不变时,开孔数量越多屏蔽效能越好;开孔数量不变时,开孔面积越小屏蔽效能越好;在开孔面积以及开孔数量都不变时,孔阵的孔间距越大屏蔽效能越好。     

电力自动化设备机柜屏蔽效能测试与整改

介绍了电力机柜屏蔽效能的测试方法和整改措施,分析了电力机柜屏蔽效能与机柜内部的电力二次设备辐射电磁抗扰度之间的关系,并提出了一种有效提高电力机柜内部二次设备或系统电磁辐射抗扰度的方法,通过实验验证表明,在机柜开口的屏蔽网罩,必须保证它的电连续性,开口或连接不好的缝隙,会使屏蔽网罩的作用大幅降低,甚至没有屏蔽作用。     

含贯通导体腔体电磁耦合的混合计算模型（英文）

For studying the coupling effect of electromagnetic irradiation to rectangular enclosure with wire penetration,a new hybrid model is proposed to determine the shielding effectiveness of the enclosure.This model based on rectangular-enclosure equivalent circuit regards the penetrating wire as a monopole antenna,and the frequency-domain results of calculation using this model match with that of computer simulation technology(CST)Microwave Studio.Meanwhile,this new model requires far less computation than traditional methods:3 s for one sample on an average personal computer.Based on the presented model,the relationships between enclosure volume,external length of wire penetration,internal length of wire penetration,and shielding effectiveness are analyzed.In the frequency range from 100 MHz to1 000 MHz,when keeping the length of penetrating wire unchanged,the shielding effectiveness of an enclosure at its center point increases with the cavity volume.There is no obvious effect from the external length of penetrating wire on the shielding effectiveness.If the external length of a penetrating wire is 8 cm unchanged,the shielding effectiveness of the penetrated enclosure at its center point declines with the increase of internal length of the penetrating wire.     

地下管线对通信电缆的屏蔽效应计算方法

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下管线对通信电缆的电磁屏蔽模型,以管线节点电流代替管线单元电流进行插值,改进了传统电磁屏蔽效应计算方法,在此基础上,进行了地下管线对地下通信电缆的电磁屏蔽系数计算,探讨了屏蔽保护的规律,计算结果表明,管线粗细和端接阻抗将明显影响屏蔽保护效果。     

截止波导管在腔体屏蔽中的应用研究

依据波导管的高通滤波性能,设计了一种带有波导管结构的金属屏蔽腔体.采用HFSS有限元仿真软件,分别仿真了矩形孔和加了一段矩形波导管的腔体模型,分析了在1.0～2.0 GHz频率范围内屏蔽效能和电磁场强度变化.并进一步研究了平面波不同极化方向以及波导管长度对腔体屏蔽效能的影响,得出E0沿Y轴(沿短边)极化整体屏蔽效能最好...     

一种计算屏蔽箱体外部辐射场的混合算法

提出一种新的混合算法用以计算屏蔽箱体开口外侧的辐射场。利用时域有限差分法得到箱体开口处电场的切向分量以便确定开口处的等效磁流源,箱体外的辐射场则通过等效磁流源的积分方程获得。通过对箱体外辐射场的验证表明,该混合算法与时域有限差分法和传统混合算法具有相同的计算精度,但需要的计算机内存和计算时间则远小于后两种方法,数学上的处理也比传统混合算法简单。与近场计算量相比,远场的计算量没有明显增加,因此该方法对远场辐射问题尤其有效,具有实际的工程应用价值。     

地下通信电缆外套金属管道与附近铺设屏蔽线屏蔽效果的比较

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下导体电磁屏蔽的计算模型,利用该模型进行了地下金属管道对其内通信电缆和屏蔽线对其附近通信电缆的电磁屏蔽计算。计算结果表明,不仅从感性耦合的屏蔽效果考虑,则金属管道和屏蔽线对地下通信电缆屏蔽保护效果基本相同;从阻性耦合影响和对防雷影响的屏蔽效果考虑,则套装金属管道的效果要优于敷设屏蔽线。     

电力变压器磁屏蔽模型涡流场和损耗的计算与测量

大型电力变压器铁磁结构件中产生的电磁损耗会导致局部过热并使相关的绝缘部件受到损害,进而危及整个变压器的正常运行,对面向工程的国际TEAM(Testing Electromagnetic Analysis Methods)Problem 21的磁屏蔽基准模型的涡流场和损耗进行了计算和试验测量研究,考虑了模型中铁磁材料的非线性、各向异性及磁滞等特性,提出了用于分离激励线圈电阻损耗和涡流损耗的测量方法(漏磁通补偿线圈测量装置),并用MagNet软件进行了数值计算.基准模型的计算和测量结果相吻合,验证了计算方法和软件的有效性.     

高次模传输线法分析有孔双层屏蔽腔体屏蔽效能

采用考虑了腔内高次模的传输线方法分析了有孔屏蔽腔体的屏蔽效能,与时域有限差分法(FDTD)结果的比较证明了它的有效性。把该方法扩展到双层屏蔽腔内电场的屏蔽系数的计算,它与单层屏蔽腔内屏蔽系数的比较表明:采用双层屏蔽使得腔体的屏蔽效能大为提高。进一步把单个孔缝推广为具有一定隔距、相同形状且轴对称分布的孔缝阵列,结果表明:在单层屏蔽腔体中,保持孔缝总面积不变时,随着孔阵中孔缝数量的递增,单层屏蔽腔体的屏蔽效能逐步的提高;把屏蔽腔体的单层孔阵改进为双层孔阵后,腔体的屏蔽效能随孔缝数量递增时的提高幅度,整体上比单层孔阵时的提高幅度要大。因此,把单层屏蔽改进为双层屏蔽,或者保持孔缝总面积不变时增加孔缝数量都可以有效地提高屏蔽效能。     

金属屏蔽盒强瞬态电场屏蔽效能实验

基于实验室的强电磁脉冲(EMP)模拟器、强瞬态三维电场测量系统和弱瞬态电场测量系统,本文对带孔金属屏蔽盒强电磁脉冲屏蔽特性进行了系统的研究,提出应用时域电场强度最大值评估金属屏蔽盒的强瞬态电场屏蔽效能.基于快速傅里叶变换(FFT)本文还对带孔金属盒的强瞬态电场频域屏蔽效能进行了分析.     

智能电动机保护器的电磁辐射定量评估方法研究

针对电路复杂程度不断增加、信号处理速度不断提高的智能电动机保护器的电磁辐射日益严重问题,提出一种智能电动机保护器的电磁辐射定量评估方法。采用电路图绘制软件与仿真软件相结合的方式对典型智能电动机保护器PCB布局进行了仿真建模,完成了电流、电场强度和磁场强度等参量的定量评估,直观呈现了电磁辐射的分布情况,并进行了实验设计、测试和验证。此外,研究了关键线路的线宽对典型智能电动机保护器电磁辐射特性的影响。结果表明:提出的仿真和实验方法对复杂结构的智能电动机保护器的电磁辐射定量评估具有一定的有效性和可行性;根据使用环境适当改变线宽可以不同程度地减小智能电动机保护器的电场强度和电磁强度,为产品设计提供参考。