混响室环境下小屏蔽体屏蔽效能测试系统

混响室可以用较小的功率在大的测量空间获得高的场强和大的动态范围,具有用途广泛、节约测量空间、节省经费等优点,利用混响室技术进行电磁兼容性测试已经成为一个新的研究热点.针对目前国内外缺少混响室环境下小尺寸屏蔽体屏蔽效能测试标准的现状,利用虚拟仪器技术设计和开发了一套小尺寸屏蔽体屏蔽效能自动测试系统.实验结果表明:该测试系统不用回避屏蔽体自身谐振频点的测量,能够实时计算和显示屏蔽体的屏蔽效能,且测量结果重复性好,5次测量数值最大偏差约为1 dB,变异系数小于0.032.     

多层圆柱形磁屏体磁屏蔽特性研究

根据高磁导率铁材料和高电导率材料的电磁屏蔽特性,将铜绕组缠绕在铁芯上,圆柱形屏蔽体壳放入由铜绕组产生的均匀磁场中,利用三维有限元法对圆柱形屏蔽体壳的磁屏蔽特性进行了研究.分析磁屏蔽体厚度、屏蔽体的层数和激励频率对磁屏蔽效能的影响,以解决采用高磁导率材料和高电导率材料等不同磁屏蔽材料磁屏蔽体的最佳磁屏蔽方案问题.探索提高磁屏蔽效率的新技术,对电磁兼容问题的解决具有重要理论和实际意义.     

金属网屏蔽笼屏蔽效能的计算模型及方法

为了研究金属网状屏蔽体屏蔽雷电冲击磁场的屏蔽效能,考虑到雷电波在波头部分的波长远大于一般屏蔽体的尺寸,可用电路方法求解,因此采用回路电流法计算金属网屏蔽体的屏蔽效能。根据场源的对称性,提出将立方形网状屏蔽体简化为圆柱形同轴圆环的计算方法。此算法实现了在微机上对密网孔大体积的屏蔽体的暂态屏蔽效能进行计算。其计算结果与实测值是吻合的。     

平面型材料的宽频带电磁屏蔽效能测试

结合法兰同轴法和矩形波导管法测试了平面型纯镁金属屏蔽网和不锈钢电磁屏蔽网的宽频带(0.03~18GHz)电磁屏蔽效能.通过搭建测试系统,测量、记录了有无屏蔽材料时经装置衰减后的微波信号,并利用自主开发的Assembly-Plot软件实现了对测量数据的采集与处理,通过对数据的分析讨论了2种典型实验材料的屏蔽效能.考虑测量方法的最优适用频带,针对不同频带,采用不同方法进行测量,能够真实地评价屏蔽材料的电磁屏蔽效能.     

薄膜屏蔽的工艺研究与探索

为提高电子通信设备的“共存兼容”能力,解决设备中的电磁兼容问题。提出了薄膜屏蔽效能计算分析式的构成,通过对薄膜屏蔽的材料的性能分析,依据Maxwell方程组的不限定形式及其本构关系,研究和分析了导电媒质中均匀平面电磁波的电磁场传播方向及规律。针对金属屏蔽体的基本特点,对4种常用金属薄膜屏蔽体效能进行了理论计算和实践测量。给结出了运算中带有规律性的实践方法,为通信和各类电子系统开发与研制要解决的电磁兼容问题提出了新的途径。     

基于电磁参数的多层电磁波屏蔽涂料研究

在分析改性碳纤维和镍粉的复介电常数和复磁导率的基础上,进行复合电磁屏蔽涂层结构的设计,以实现频率小于1.5GHz的电磁波屏蔽效能的提高.制备了改性碳纤维/丙烯酸酯类树脂和镍粉/丙烯酸酯类树脂的电磁屏蔽涂料.实验表明:对填料基本电磁参数的分析能优化多层屏蔽涂层的设计,依据电磁参数来调整各层屏蔽涂料所用填料,可实现逐层阻抗匹配和提高屏蔽效能.在频率小于1.5GHz的低频区域,多层屏蔽涂层的最大电磁屏蔽效能可达30.5dB,相对单层屏蔽涂层,提高了5.31dB.       

径向干扰磁场下电流比较仪双层磁屏蔽效能

为了研究电流比较仪的双层磁屏蔽结构的屏蔽效能,针对径向外界干扰磁场,提出了一种基于磁路分析原理的电流比较仪双层磁屏蔽效能的计算方法,并用有限元分析工具对计算公式的准确性进行了验证.通过三个仿真实例,得到计算结果与仿真结果的相对误差小于30%.分析了影响磁屏蔽效能的因素,确定了当屏蔽铁芯和空气间隙的厚度接近相等时,磁屏蔽体能得到较大的径向磁屏蔽效能;并且当外形尺寸相同时,双层磁屏蔽体与单层磁屏蔽体相比,能以更少的磁屏蔽铁芯材料获得更大的径向磁屏蔽效能.     

电磁防护服屏蔽效能的测量方法探讨

介绍了电磁防护服屏蔽效能的测量原理，通过对电磁防护服屏蔽效能进行测量，得出了电磁防护服屏蔽效能的数据。     

孔缝对航空器电子设备舱屏蔽效能的影响

本文应用全域基函数表示缝隙场技术的矩量法分析计算矩形屏蔽体的屏蔽效能,基于缝隙切向电磁场连续条件,通过求解腔体格林函数得到屏蔽体内部场强。通过对经典孔缝电磁耦合模型的数值仿真,得出的结论与已有文献和实验结果吻合良好,验证了该算法的准确性和计算效率。仿真结果表明:孔缝的形状、入射波极化方向和屏蔽体内不同计算点等因素对屏蔽效能影响很大。通过数值仿真得出的规律性结论有利于指导屏蔽体孔缝形状的设计以及敏感器件和设备的合理布局,因此屏蔽效能的仿真分析在民用航空电子系统防护高强度辐射场的工作中具有重要的指导意义。     

钢纤维化纤混纺屏蔽布的屏蔽效能分析

为研究屏蔽布结构和屏蔽效能的关系,进而为电磁屏蔽帐篷的设计提供依据,建立了屏蔽布的简化等效物理模型,采用时域有限差分(FDTD)方法分析计算了单层、双层屏蔽布的屏蔽效能.比较了单层、双层屏蔽布的屏蔽效能的数值计算结果和实测结果,二者吻合较好.计算分析表明,在15 MHz～10 GHz范围内,双层屏蔽布的屏蔽效能明显高于单层屏蔽效能,电磁波斜入射时双层屏蔽布的屏蔽效能略高于垂直入射的屏蔽效能,双层屏蔽布存在灾难性谐振现象.并提出了消除灾难性谐振的具体措施.     

连接器外壳接线孔的方向对其电磁屏蔽性能的影响

用时域有限差分法模拟连接器外壳的电磁屏蔽性.结果显示,腔内的电磁波在一定频率发生强烈的电磁振荡,使腔体的电磁屏蔽性能降低.当两接线孔相互垂直时外壳的整体屏蔽性高于平行方位时的电磁屏蔽性能.模拟对连接器的合理设计有参考价值.     

混响室条件下小尺寸腔体屏蔽效能测试

针对小尺寸腔体屏蔽效(SE)能难以测试的问题,对频率搅拌嵌套混响室法SE测试中天线效率的影响加以修正;并利用感应电动势法对壁面单极子天线的响应进行推导,得出其能够用于检测混响室内场环境的结论.利用该结论,采用频率搅拌+壁面单极子天线的改进测量模式,对某装备电气系统模块箱体的SE进行测试研究.测得的S₂₁参数证明了频率搅拌调节场分布的有效性;而低频段的S₂₁均值曲线说明混响室内能量随频率变化呈现一定震荡特性. SE计算结果表明,箱体在过模状态下(3~13 GHz)的屏蔽效能力从20 dB逐渐减弱到5 dB,并且测试结果与天线位置的选取无关,若忽略天线效率可导致多达10 dB的测量误差,这在实际测试中需要引起重视.      

快速算法用于带孔缝金属腔屏蔽系数计算的比较研究

本文比较了TLM、ILCM和M-MOM三种快速算法在斜入射波和多面开孔情况下计算金属腔屏蔽系数(SE)的适用性,发现M-MOM在各种情况下的计算结果最为准确,ILCM无法计算多面开缝情况,而TLM不适用于电大尺寸情况.本文还研究了电磁波的入射角和极化角、孔缝长边、腔体内观测点位置及相对面孔缝位置等参数对SE的影响.结果表明单面开缝时SE随方位角、极化角增大而增大,随仰角增大而减小,而相邻面开缝的SE则由方位角和腔体尺寸决定.当孔缝长度接近或大于半波长时,SE不再随长度的增大而减小.腔体内观测点位置不同,SE有不同的变化特性,因此仅用腔体中心点位置上的SE表示腔体的屏蔽效能是不够的.当屏蔽腔不可避免需要开缝时,应尽量选择开等效面积较小的孔缝.     

BLT方程在箱体屏蔽效能分析中的应用

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,介绍了BLT方程的基本原理,推导出了描述孔缝耦合的BLT方程,建立了屏蔽箱体、孔逢、入射波等参数与屏蔽效能的函数关系,并扩展到偏心孔以及任意极化角的情形,分析了孔缝形状、尺寸以及观测点位置等对屏蔽效能的影响。在0~1GHz范围,对中心开孔箱体的屏蔽效能进行仿真,并与CST仿真结果进行对比,验证了方法效性,数值计算结果表明:文中算法不仅能够准确的描述出箱体屏蔽效能随入射波频率的变化关系,而且能有效地估算出屏蔽箱体的谐振频率。     

封闭漫射灰腔内辐射模型的应用

在满足计算精度的基础上,提出计算量相对较小的高温燃烧室辐射传热模型,可供工程实际应用．模型以高温传热中辐射占主导地位为前提,引入封闭漫射灰腔内辐射理论,将辐射换热空间离散成有限个独立封闭换热灰体腔,在灰体腔内部进行辐射计算,灰体腔之间的辐射换热通过假想面进行．辐射全交换面积仍然采用区域法的积分思想,但是只计算封闭灰腔内部各单元的交换面积及相邻区域对假想面的交换面积,因此计算量相对区域法小得多．模型采用能量平衡方法,直接建立热源、吸收性介质及吸热物质之间的函数关系．实例计算结果表明,该模型能真实反映加热炉燃烧室内的传热效果,计算机时少,并能预报燃耗及生产率变化对加热质量的影响     

有孔箱体屏蔽效能的多模传输线法分析

通过对有孔箱体屏蔽效能的传输线解析计算法进行扩展,得到可计及箱体内高次模传输的多模传输线模型,运用三维电磁场仿真软件HFSS(high frequency structure simulator)进行了有效性验证。应用得到的多模传输线模型,分析了箱体内不同位置处高次模对屏蔽效能的影响。计算结果表明：宽频域上,高次模对屏蔽效能的影响不可忽略;在1 GHz以下,越靠近箱体的开孔,高次模影响越大;在近孔处,高次模会引起某些频段上屏蔽效能的提升。因此,只有综合考虑多种传输模式才能准确反应宽频域上和近孔处的屏蔽效能。     

小型EMC宽带喇叭天线设计

混波室(Reverberation Chamber)作为一种新型的电磁兼容的测量设备,由于其自身的优越性,受到越来越多的关注.应用于混频室内的天线对频带宽度的要求比较高,需要天线能覆盖很宽的频带.本文提出一种工作频率为2GHz-10GHz的宽带加脊喇叭天线的设计方法,利用Ansoft HFSS 9软件进行建模仿真,从简化设计以及降低加工难度的角度出发,将喇叭天线的物理尺寸尽可能的减小以方便在空间有限的混波室内使用.将仿真结果与现有喇叭天线实测结果相比较,结果表明,该天线在所设计频带内匹配良好!物理尺寸仅为现有商用喇叭天线的2/3左右.     

平面波照射下屏蔽腔内滤波器的分析

电磁波会通过屏蔽腔上的孔缝耦合到腔内并在电路板上激励起干扰电压,影响电子器件的正常工作。该文采用时域数值仿真,计算了一个微带线耦合滤波器分别在自由空间和屏蔽腔内时,在平面波的照射下端口电压响应,并通过Fourier变换得到频域响应。计算了不同入射电场方向、滤波器在屏蔽腔内的不同摆放位置对端口电压的影响,得到了各种情况下端口电压随频率的变化曲线。结果表明,放置在屏蔽腔中时,受屏蔽腔谐振特性的影响,滤波器的散射参数会变差,端口电压的频率响应也由自由空间的连续分布变为分立的谐振峰。在放置电路板时应尽量避免使滤波器的走线方向和开缝的方向垂直,同时还要考虑不同位置对端口电压的影响。     

电磁辐射敏感度混响室量化测试方法

针对混响室环境电磁辐射敏感度定量测试的技术需求,分析了现有测试方法的局限性,指出了存在的问题.从混响室电磁场统计分布规律和电磁辐射效应机理出发,建立了受试设备（EUT）临界干扰场强与混响室测试环境电场强度有效均值、EUT受扰概率和等效天线方向性系数最大值之间的关系.统筹考虑效应类型、等效天线耦合效率等因素,从用频设备干扰与损伤效应、强场电磁辐射效应和测控设备扰动效应等3方面,给出了EUT等效天线方向性系数的选取原则和拟合公式.测试过程中使EUT的干扰概率保持在10%~60%、混响室搅拌位置数在30~50时,混响室与均匀场环境中EUT临界干扰场强测试结果之间的误差在3 dB左右.某型军用超短波通信电台带外强场电磁辐射关机-重启效应、电源模块测控扰动效应临界干扰场强测试结果表明:混响室与均匀场环境EUT的电磁辐射临界干扰场强测试值随辐射频率的变化规律一致,二者之间的最大测试误差为5 dB,能够满足工程测试需求.