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。     

复杂电磁环境下的机载电子设备安全性设计

复杂电磁环境下的机载电子设备安全性设计主要解决①电磁环境通过感应或耦合等方式可能造成机载电子设备工作混乱而导致安全性问题②在机载电子设备保持正常工作状态下,电磁环境通过感应或耦合等方式形成的感应电压或感应电流达到或超过机载电子设备相关性能指标引起"非正常动作"而导致的安全性问题。通过介绍一种典型机载电子设备在复杂电磁环境下的电磁安全性设计情况,表明机载电子设备开展电磁环境安全性设计的重要性和必要性。     

Reversible Crumpling of 2D Titanium Carbide (MXene) Nanocoatings for Stretchable Electromagnetic Shielding and Wearable Wireless Communication

In the emerging Internet of Things, stretchable antennas can facilitate wireless communication between wearable and mobile electronic devices around the body. The proliferation of wireless devices transmitting near the human body also raises interference and safety concerns that demand stretchable materials capable of shielding electromagnetic interference (EMI). Here, an ultrastretchable conductor is fabricated by depositing a crumple‐textured coating composed of 2D Ti₃C₂T_x nanosheets (MXene) and single‐walled carbon nanotubes (SWNTs) onto latex, which can be fashioned into high‐performance wearable antennas and EMI shields. The resulting MXene‐SWNT (S‐MXene)/latex devices are able to sustain up to an 800% areal strain and exhibit strain‐insensitive resistance profiles during a 500‐cycle fatigue test. A single layer of stretchable S‐MXene conductors demonstrate a strain‐invariant EMI shielding performance of ≈30 dB up to 800% areal strain, and the shielding performance is further improved to ≈47 and ≈52 dB by stacking 5 and 10 layers of S‐MXene conductors, respectively. Additionally, a stretchable S‐MXene dipole antenna is fabricated, which can be uniaxially stretched to 150% with unaffected reflected power <0.1%. By integrating S‐MXene EMI shields with stretchable S‐MXene antennas, a wearable wireless system is finally demonstrated that provides mechanically stable wireless transmission while attenuating EM absorption by the human body.     

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。     

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。     

激光窄脉冲信号探测电路的设计与接收

在激光反射层析成像雷达系统中,激光脉宽越窄,系统的成像分辨率越高。而高带宽、无失真的探测接收电路设计起来较为困难。详细分析了雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)模型及其主要性能参数,并选择了合适的探测器。然后对前置放大电路、主放大电路和可控增益放大电路进行了较为详细的分析,并设计了合适的电路结构。GHz级微弱光电信号在被接收时很容易受到外部噪声的干扰,这会导致接收波形产生畸变。采用电磁辐射屏蔽方法消除了干扰,最终无失真地探测和接收到了1 ns窄脉冲激光信号,满足了激光反射层析成像雷达系统的0.15 m成像精度要求。     

开关电源的电磁干扰及抑制技术

由于开关电源本身的工作原理,使得电磁干扰问题相当突出,其干扰信号经传导和辐射对电子设备、通信系统等产生电磁污染。本文介绍了电磁干扰的产生机理和传输方式：一种是传导传输方式,另一种则是辐射传输方式。本文从电磁干扰产生的机理入手,着重分析了开关电源电磁干扰产生的原因,总结了抑制电磁干扰的措施,比如滤波技术、屏蔽技术、软开关技术、扩频调制技术、PCB设计技术和接地技术等。     

黑白电视机的电磁兼容设计

本文结合我厂μPC三片机的设计布局,探讨黑白电视机电路的电磁兼容设计。通过理论计算,提出中放屏蔽材料选择的理论依据。     

Toughening Mechanisms in Cemented Carbides

Plastic zones much larger than previously expected have been observed around cracks in several cemented carbide materials. A preliminary estimate of the crack tip shielding due to the plastic zone in one material suggests that a substantial fraction of the fracture toughness may be due to the zone. Moreover, reduced zone sizes were observed in regions of rapid crack growth, implying that the dynamic fracture toughness may be smaller than the quasi-static value.     

高性能计算分析技术在大型钠冷快堆屏蔽设计中的应用

钠冷快堆堆容器是一体化的池式结构,由众多堆内构件组成且结构复杂,堆芯到生物屏蔽外中子输运过程中各向异性明显且深穿透问题严重,大尺度范围下三维S_N方法计算是制约快堆屏蔽设计的瓶颈。通过将三维SN程序与高性能计算技术相结合,采用并行计算方法可解决快堆堆本体内各向异性的三维深穿透屏蔽问题。本文以中国示范快堆（CFR600）堆本体为研究对象,采用JSNT-CFR程序详细计算了堆本体内的中子注量率、光子注量率、剂量率,并将计算结果与已有的二维程序设计结果进行比较。结果表明,将传统屏蔽计算方法与高性能计算相结合,能满足CFR600堆本体屏蔽计算精度要求,获得更为全面的三维展示效果,在计算模型复杂、粒子穿透深度等复杂问题的屏蔽计算上具有较明显的优势,为大型钠冷快堆屏蔽设计提供有力支撑。