基于FDTD的孔缝阵腔体屏蔽效能研究

电子仪器的屏蔽腔体由于散热、通信的需要往往有大量的孔缝。本文介绍了分析屏蔽腔体的电磁泄漏和对外界电磁辐射的屏蔽效能的模型。利用这两种模型,基于时域有限差分(FDTD)算法,分别计算了带有孔阵列的金属屏蔽腔体的电磁泄漏和在外界高斯脉冲照射下的电磁屏蔽效能。通过对总面积相等的不同类型孔阵列的仿真计算结果的对比,得出圆形孔阵列具有最好的屏蔽效果。对于总面积相等的同类型孔阵列的计算结果表明,孔的尺寸越小,其阻止电磁泄漏和对外界电磁辐射的屏蔽能力越强。通过计算,还分析了双层孔阵列的屏蔽效能以及层间距对屏蔽效能的影响。     

车辆电控设备不规则腔体的屏蔽效能分析

为有效抑制电磁损伤, 采用TLM（Transmission Line Matrix）算法研究了高空核电磁脉冲作用下线缆孔洞对电子设备屏蔽效能的影响。根据回波强度与反射面形状有关的现象, 提出采用不规则屏蔽腔体对抗电磁毁伤的方法, 通过增强回波减少进入屏蔽腔体内部的电磁波, 并在非屏蔽的车辆中进行验证。仿真结果表明, 不规则腔体的电场屏蔽效能高于圆柱形和矩形屏蔽腔体, 且谐振较小, 验证了该屏蔽腔设计的合理性和有效性, 从而为车辆内部电控系统的防护提供了理论参考。     

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.      

雷电脉冲辐照下有孔矩形腔体电磁屏蔽效能研究

应用混合FDTD方法研究雷电脉冲照射下有孔矩形腔体的屏蔽机理,精确预测腔体的屏蔽效能,对高性能屏蔽腔体的设计具有重要意义.通过研究不同雷电脉冲参数、腔体表面开有不同孔阵、不同腔体尺寸以及不同入射脉冲极化角的金属腔体的屏蔽效能,说明金属腔体在用作电磁防护时应采取的具体措施.     

带孔缝腔体电磁脉冲屏蔽效能的TDFEM分析

利用时域有限元方法(TDFEM)对超宽带(UWB)电磁脉冲照射下带孔缝金属腔体的屏蔽效能(SE)进行分析。将总场-散射场划分技术中的体激励法(VETSFD)应用到TDFEM中,采用一维FDTD随时间逐步推进获得总场区的入射波,从而得到所关心区域的瞬态场响应及其频谱特性。仿真分析了UWB电磁脉冲对不同结构孔缝的耦合效应,根据其频谱特性分析影响腔体屏蔽效能的因素,并对孔缝处加载介质材料的情况进行了探讨。仿真结果为电磁脉冲环境下电子设备机箱的设计和电磁防护提供了理论指导。     

任意形状腔体电磁屏蔽问题的研究

本文首先提出了一种足以满足工程需要的简化电磁屏蔽理论,导出了任意形状腔体电磁屏蔽问题的积分方程;然后以任意形状截面柱体为例,用矩量法求解积分方程,得到电磁屏蔽效果;最后用FORTRAN语言编写了通用程序,对工程上常用的几种形状截面柱体进行了计算。提出了无屏蔽频率和最佳屏蔽频率特性的概念。     

内置金属板机箱屏蔽效能研究

未来高技术战争在电磁空间的争夺非常激烈,武器系统和设备将会受到电磁辐射的干扰或破坏,屏蔽机箱是保护电子设备不受外来电磁干扰的一种有效方法。研究了机箱内部放置金属板不同尺寸大小和不同安装位置对屏蔽效能的影响,对导体机箱的电磁兼容设计具有参考意义。     

屏蔽效能的工程计算

基于EMC的基本要求，针对工程上电磁屏蔽效能的繁杂运算，研究了电磁薄膜屏蔽的工程算法。结合屏蔽体吸收损耗（ABL）、反射损耗（RBL）和多重反射损耗修正因子（MUR）的推论过程，在电磁场理论、传输线理论和涡流屏蔽效应的基础上，总结了一些工程算法，极大地方便了电磁兼容技术的工程应用和实践。     

复合材料的屏蔽效能特点

本文讨论了复合电磁屏蔽材料中导电组分的体积分数对材料电导率和屏蔽效能的关系。体系中导电组分体积分数的增加提高了材料的导电性能。一般认为电磁屏蔽材料的屏蔽效能随着材料的电导率的增加而增加。然而研究的结果表明,这种规律仅适用于传统的由致密金属所构成的电磁屏蔽材料。而对于由金属粉末与基体材料构成的复合电磁屏蔽材料,其良好的导电性是获得优异屏蔽效能的必要条件,但并不是充分条件。良好的屏蔽效能不仅取决于材料自身的电导率,而且与材料中金属粉末和基体材料的分布密切相关。导电组分体积分数的变化,导致体系中导电组分的分布状态的变化,从而影响了导电网络的形成和导电机理的构成,是这类复合型电磁屏蔽材料屏蔽效能的特点。     

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.     

直升机机舱电磁屏蔽效能仿真研究

对直升机机舱的电磁屏蔽效能进行了仿真,分别给出了不采取防护措施以及对直升机门窗等孔洞进行屏蔽处理2种情况下机舱的屏蔽效能仿真曲线,得到了机舱屏蔽效能随频率变化的一般规律及量级,认为影响机舱屏蔽效能的主要因素不是舱壁渗透,而是门窗孔洞的泄漏。     

机箱通风孔屏蔽效能仿真研究

随着系统时钟的频率不断提高,目前许多产品的内部工作频率已经达到了数十吉赫兹。为了改善产品的电磁屏蔽性能,大多数产品使用了金属机箱来屏蔽。考虑到散热性能,金属机箱上必须要有一些通风孔。该文用全波仿真软件CST仿真分析了在1~10 GHz频率范围内,机箱面板上不同形状通风孔的屏蔽性能。比较了相同出风面积下,不同孔洞形状对屏蔽效能的影响。从而可以在满足通风散热的要求下,快捷地设计出电磁屏蔽性能较好的通风孔形状。     

钢筋混凝土抗电磁波的屏蔽效能

至今尚未找到满意的理论来计算钢筋砼抗电磁辐射的屏蔽,本文提出了一种解决这个问题的方法,它基于电磁辐射波照射到砼和钢筋的功率按它们的波导纳之此进行分配。因此,屏蔽效能取决于两种介质各自的电、磁、介质性质,以及它们的横截面和波的频率。本方法应用了坡印亭定理、麦克斯韦方程和达朗伯方程,为了说明本方法计算了钢筋砼抗电磁脉冲和雷电辐射波的屏蔽效能。     

屏蔽体的实际屏蔽效能

电磁屏蔽是实现防护工程电磁兼容性的重要技术措施之一,它是利用导电或导磁材料制成的“封闭面”金属壳体,将其内外侧的空间进行电磁性隔离,以抑制电磁场的泄漏,防止电磁波干扰或避免强电磁辐射造成的危害。一座高效能的电磁屏蔽体,可以抑制一定数量     

抗电磁辐射织物的屏蔽效能

抗电磁辐射织物是一种新型复合型的屏蔽材料，不同于已往的各向同性屏蔽材料，很难用传统的电磁屏蔽理论进行精确计算，但其屏蔽效能可用实验的方法进行表征。屏蔽效果与辐射源、电磁波入射方向等有关。抗电磁辐射织物经纬向含抗电磁辐射纤维差异越大，其屏蔽效能随电磁波入射方向改变越大。     

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。     

双屏蔽层屏蔽效能分析及其设计应用

针对电磁敏感设备或电磁发射源设备降低EMI影响的常常采用的双层屏蔽措施有效性问题,通过双屏蔽层屏蔽效能分析,结合产品电磁兼容设计需求,对双层盖板屏蔽应用的有效性及其合理性提出了部分产品设计参考意见。     

褶皱芯材结构电磁屏蔽效能研究

基于电磁屏蔽的传输线理论,提出了以金属丝网为原材料的褶皱芯材结构电磁屏蔽效能的计算公式。通过对褶皱芯材结构的电磁屏蔽实验数据和计算公式所得结果作对比分析,评价了该种结构对屏蔽效能的有益影响。     

车载通信同轴电缆及连接器屏蔽效能研究

为探究同轴电缆屏蔽效能的影响因素,基于屏蔽衰减的三同轴法搭建测试台,评估车载通信同轴电缆及连接器的屏蔽效能.试验研究了同轴电缆屏蔽层、末端连接器和分段对屏蔽效能的影响,并获得0.1 MHz~3 GHz内的屏蔽效能测试数据.分析结果表明,对于车载通信同轴电缆RG174系列,双层屏蔽比单层屏蔽的屏蔽效能高10~15 dB,电缆分段及末端连接器均会降低其屏蔽效能,带有末端连接器且分段的电缆屏蔽效能降低更明显,降幅可达10 dB,并且末端连接器会改变电缆的截止频率.研究结果可用于指导车载通信同轴电缆的选用及分段布局设计,解决车载通信设备在电缆及其连接部位的电磁发射和受扰等电磁兼容问题.     

基于FDTD方法的脉冲磁场屏蔽效能研究

为了解决实际工程中存在的线圈隔离问题,利用时域有限差分法对电感线圈的低频脉冲磁场屏蔽 问题进行了建模和分析,研究了在不同的屏蔽材料下对脉冲磁场的屏蔽效果,为解决在实际工程中存在的 线圈隔离问题提供了可靠的理论依据。