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.     

小尺寸壳体屏蔽效能仿真研究进展

仪器设备的屏蔽效能是电磁兼容领域中的重要问题,是电子仪器设备安全和武器装备安全性的主要标志.简要总结了国内外对屏蔽效能仿真研究的过去和现状,并给出了相关的发展趋势;针对小尺寸(尺寸<2 m)屏蔽壳体,介绍了目前国际电工委员会在混响室条件下屏蔽效能理论与实验研究的动态以及进一步改进IEC61000-4-21标准的计划.     

混响室环境下小屏蔽体屏蔽效能的试验研究

采用统计方法试验研究了混响室条件下小屏蔽体的屏蔽效能.为解决传统屏蔽效能定义方法存在的问题,提出了屏蔽效能的统计定义,建议采用平均屏蔽效能和最低屏蔽效能共同表示小屏蔽体的屏蔽特性.试验结果表明,采用统计定义后测量结果可以准确反映小屏蔽体的整体屏蔽特性,能有效指导相应电子器件的电磁屏蔽;测量数据稳定,5次测量数值最大偏差小于1dB,变异系数小于0.032,具有较好的可重复性.     

复杂电磁环境下带孔缝机箱的屏蔽效能

用混响室技术模拟复杂电磁环境,研究复杂电磁环境下带孔缝机箱壳体的屏蔽效能.分别研究了孔洞面积、孔洞形状、孔洞面积一定时孔洞数量对开孔屏蔽箱体屏蔽效能的影响.研究表明:在100~800MHz频段,随着频率的升高,箱体屏蔽效能下降;随着孔洞面积的增大,屏蔽效能下降;孔洞面积相同时,开圆形孔洞比开方形孔洞屏蔽效能高;孔洞面积一定时,孔洞数量越多,壳体屏蔽效能越高;另外,在400,600MHz 2个频点屏蔽壳体发生谐振,壳体屏蔽效能显著降低.     

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。     

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。     

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。     

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。     

采用宽带同轴装置的材料屏蔽效能测试

为满足现代电子设备高频段检测的需求,研制了一种平面材料屏蔽效能宽带同轴测试装置。通过改变同轴内外径大小,将同轴装置的上限测试频率提高到了6.3 GHz,应用该装置对平面屏蔽材料进行了屏蔽效能频域测试,并与实验室1.6GHz同轴测试装置进行了对比,宽带同轴装置的测试曲线更加趋于"平坦"。对银纤维材料的屏蔽效能进行了测试,表明该装置的测试结果更加逼近于材料实际的屏蔽效能。实验结果表明该装置不仅具有良好的低频性能,同时也提高了测试上限频率,可较为准确地测试导电布,导电膜等电薄材料的屏蔽效能,为评价材料电磁防护能力提供了更为可靠的手段。     

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。     

长方体隔爆壳体对浪涌电磁辐射屏蔽效能研究

为解决煤矿电力系统中大功率设备的启停、电力系统故障短路、开关设备和变频设备启停,所产生的浪涌,分析了长方体壳体屏蔽衰减特性,以KBZ-400/1140(660)矿用隔爆型真空馈电开关的隔爆外壳为例,研究了隔爆外壳的屏蔽特性。研究结果表明,屏蔽外壳对于浪涌电磁辐射具有很强的屏蔽作用。研究结果为煤矿井下电磁兼容标准制定,和矿用电工电子产品设计提供依据。     

带孔金属腔屏蔽性能的传输线法研究

应用一种新颖的传输线方法对两端开孔的矩形金属腔体的电磁屏蔽性能进行了研究.模拟发现,传输线方法预测的屏蔽结果与用FDTD方法模拟的结果能够比较好地符合.说明用传输线法模拟复杂腔体的电磁屏蔽性有效.     

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.     

混响室条件下辐射敏感度表征方法研究

为确定混响室条件下辐射敏感度的表征方法,分别对混响室步进模式和连续模式下的电磁环境特征进行分析,得出可能的几种表征方法. 再将某型电子设备分别在两种工作模式下进行电磁辐射敏感度测试,利用几种可能的表征方法分别得出其测试结果,并对各个表征方法进行分析. 基于贝塞尔公式对各个可能的表征方法进行重复性及不确定检测. 结果表明,为了获得良好的测试可重复性及不同模式的测试结果相关性,混响室步进模式时,可采用多个步进位置的平均值作为辐射敏感度的测试结果;混响室工作于连续模式时,应当选择适当的统计平均时间参数对测试结果进行表征.      

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。     

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。     

通风孔对混响室场均匀性的影响

在混响室场均匀性和校准的基础上,从能量的角度出发,数值分析不同形状、大小和占空比(镂空面积与孔面总面积之比)通风孔对混响室内部电磁能量的泄漏和均匀性的影响。相较方形孔,圆形孔的电磁泄漏更小,场强标准方差相差11.15d B;孔面积越小,占空比越小,泄漏越小,标准方差分别相差12.75 d B和19.02 d B。以实验室混响室为研究对象进行实际测试,减小通风孔占空比很好地改善了混响室场均匀性。数值分析和实测结果表明:通风孔是混响室内外电磁能量耦合的主要通道之一,影响到混响室内的局部能量密度和总场均匀性;孔的形状、面积和占空比是其影响因素,且占空比占主要地位。