本文選題：電磁屏蔽　切入點：屏蔽腔　出處：《電子科技大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：面對日益復(fù)雜的電磁環(huán)境,電子電氣產(chǎn)品的電磁兼容變得越來越重要。電磁屏蔽作為電磁兼容的重要手段,不可避免成為該領(lǐng)域的研究熱點。為快速、準(zhǔn)確計算腔體結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽特性,本文對開孔屏蔽腔屏蔽效能、開孔屏蔽腔內(nèi)傳輸線負(fù)載電磁干擾以及開孔屏蔽腔內(nèi)電磁諧振的計算與預(yù)測方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究,以為腔體結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽設(shè)計提供理論依據(jù)。具體研究內(nèi)容包括以下四個部分:(1)Robinson解析算法的修正與擴(kuò)展研究由于Robinson算法在電小孔和較大孔情況下存在較大誤差,基于傳輸線矩陣(transmission line matrix,TLM)法,修正了孔腔耦合因子,推導(dǎo)出一種在電小孔和較大孔情況下具有較高精度的Robinson修正算法。針對Robinson算法只能處理中心孔和中線上TE10模傳播的不足,基于導(dǎo)行波理論,引入電壓響應(yīng)的分量形式以及包含高次模影響的開孔位置系數(shù),推導(dǎo)出一種能夠準(zhǔn)確預(yù)測任意位置開孔屏蔽腔內(nèi)任意點屏蔽效能和高階諧振的Robinson擴(kuò)展算法。最后利用實驗數(shù)據(jù)與TLM法對兩種新的解析算法進(jìn)行了驗證。(2)開孔非連續(xù)屏蔽腔屏蔽效能的解析算法研究為分析具有階梯、開孔金屬隔板以及帶金屬外殼設(shè)備等非連續(xù)結(jié)構(gòu)的開孔屏蔽腔的屏蔽效能,首先基于波導(dǎo)理論和等效電路原理,建立屏蔽腔的等效電路,然后基于微波電路理論,推導(dǎo)開孔以及腔內(nèi)非連續(xù)結(jié)構(gòu)對應(yīng)的等效電路的散射矩陣,最后基于傳輸線網(wǎng)絡(luò)BLT(Baum-Liu-Tesche)矩陣方程,推導(dǎo)出一種能夠快速預(yù)測開孔非連續(xù)屏蔽腔屏蔽效能的解析計算方法,并基于該算法和TLM法分析了非連續(xù)結(jié)構(gòu)對腔體屏蔽效能以及電磁諧振的影響。(3)開孔屏蔽腔內(nèi)傳輸線負(fù)載電磁干擾的解析算法研究外界電磁場通過開孔與腔內(nèi)線纜的耦合問題比較復(fù)雜,分析難度大。針對這一問題,基于電磁拓?fù)?electromagnetic topology,EMT)理論,將耦合問題分解為兩個獨立的子問題:孔腔耦合問題和場線耦合問題,然后利用等效電路法求解孔腔耦合問題中的耦合電場,再利用求得的耦合電場與Agrawal形式的場線耦合BLT方程求解傳輸線負(fù)載所受的電磁干擾,最終推導(dǎo)出一種能快速計算開孔屏蔽腔內(nèi)傳輸線負(fù)載所受電磁干擾的解析算法。(4)開孔屏蔽腔電磁諧振模式的預(yù)測方法研究開孔屏蔽腔的電磁諧振特性受孔縫參數(shù)和孔腔耦合作用的影響。首先利用TLM法和等效電路法分析開孔尺寸對屏蔽腔電磁諧振的影響規(guī)律;然后針對電小孔,基于波導(dǎo)激勵原理,推導(dǎo)屏蔽腔內(nèi)被激勵諧振模式與開孔位置的對應(yīng)關(guān)系,并進(jìn)一步擴(kuò)展到孔陣情況;最后,基于前兩點研究的結(jié)論,提出一種基于孔位置與分布的屏蔽腔諧振模式快速預(yù)測方法。在TLM仿真與實驗數(shù)據(jù)的驗證基礎(chǔ)上,給出了一些可用于指導(dǎo)開孔屏蔽腔設(shè)計的結(jié)論。本文的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下三個方面:(1)預(yù)測開孔屏蔽腔屏蔽效能的解析計算方法的提出提出的Robinson修正算法修正了Robinson原算法中的孔腔耦合因子,極大地提高了原算法對電小孔和較大孔情況的計算精度。提出的Robinson擴(kuò)展算法能夠準(zhǔn)確預(yù)測任意位置開孔屏蔽腔內(nèi),任意點的屏蔽效能以及包括TMmn0在內(nèi)的高階諧振,極大地擴(kuò)展了Robinson原算法的應(yīng)用范圍。提出的快速預(yù)測具有階梯、內(nèi)部金屬隔板或帶金屬外殼設(shè)備等非連續(xù)結(jié)構(gòu)開孔屏蔽腔屏蔽效能的解析算法,擴(kuò)展了解析算法的分析范圍,比傳統(tǒng)的等效電路模型更易于計算機(jī)的建模和求解。(2)屏蔽腔內(nèi)傳輸線負(fù)載所受電磁干擾的解析算法的提出該解析算法利用等效電路法計算外界平面波通過開孔耦合進(jìn)屏蔽腔內(nèi)的電場分布,具有不錯的計算精度,相比于其他數(shù)值法或者半解析法,該算法具有更高的計算效率。此外,該算法還可用于任意入射與極化平面波輻照下,任意位置開孔屏蔽腔內(nèi)任意點處的屏蔽效能計算。(3)基于孔位置與分布的屏蔽腔諧振模式快速預(yù)測方法的提出該預(yù)測方法給出了電小孔的位置或分布與屏蔽腔內(nèi)被激勵諧振模式的對應(yīng)關(guān)系,只需根據(jù)二者的對應(yīng)關(guān)系就可以快速獲得腔內(nèi)被激勵的諧振模式,因此,通過對電小孔位置或分布的設(shè)計可以輕易地避開某些諧振模式,提高屏蔽效能,這對開孔屏蔽腔的設(shè)計具有重要的應(yīng)用價值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN03

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳珂;杜平安;任丹;;一種基于縫隙天線阻抗的帶縫腔體諧振頻率計算方法[J];電子學(xué)報;2017年01期

2 范杰清;郝建紅;公延飛;蔣璐行;楊萬清;張葆剛;;含內(nèi)部障礙物開孔縫腔體屏蔽效能[J];高電壓技術(shù);2015年12期

3 闞勇;閆麗萍;趙翔;周海京;劉強(qiáng);黃卡瑪;;基于電磁拓?fù)涞亩嗲惑w屏蔽效能快速算法[J];物理學(xué)報;2016年03期

4 羅靜雯;杜平安;任丹;肖培;;基于BLT方程的雙層腔體屏蔽效能計算方法[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年11期

5 吳剛;邵小亮;孫靖虎;李兵;張曉陽;;有孔雙層矩形金屬機(jī)殼屏蔽效能[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年10期

6 劉備;劉強(qiáng);闞勇;趙翔;周海京;閆麗萍;;基于傳輸線等效法的雙腔體屏蔽系數(shù)快速算法[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年05期

7 羅靜雯;杜平安;任丹;聶寶林;;一種基于BLT方程的孔縫箱體屏蔽效能計算方法[J];物理學(xué)報;2015年01期

8 聶寶林;杜平安;;帶孔陣屏蔽腔電磁屏蔽特性的時域有限元分析[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;2014年04期

9 任丹;杜平安;聶寶林;曹鐘;劉文奎;;一種考慮小孔尺寸效應(yīng)的孔陣等效建模方法[J];物理學(xué)報;2014年12期

10 范杰清;郝建紅;柒培華;;基于擴(kuò)展傳輸線法的異型腔電場屏蔽效能[J];電工技術(shù)學(xué)報;2014年05期

，

本文編號：1560402