IC辐射发射测试的TEM小室设计及数值分析

摘要

IEC61967-2标准推荐了TEM（横电磁波）小室用于IC（集成电路）150kHz~1GHz辐射发射（RE）测试的过程与方法。随着IC系统向小型化、高密度、高速化方向的快速发展，IC的辐射发射测试变得越来越重要。RE测试频率不断提高，3GHz已成为目前通信产品RE测试的普遍要求。TEM小室用于IC辐射发射测试面临着许多挑战性问题。
　　本文对TEM小室的性能参数、带宽扩展及结构设计等方面进行了研究，研究了特性阻抗、场分布、高次模截止频率及谐振频率的数值计算方法。采用边界元法分析了TEM小室的特性阻抗和准静态场分布。采用有限元软件对高次模、谐振频率、传输特性（如S参数和电压驻波比）进行了仿真分析。对TEM小室垂直极化分量影响较大的主要高次模是TE波（H波），H波与横向电流存在联系，在导体上开纵向缝隙可抑制横向电流，从而可抑制TE高次模的产生。论文仿真分析了TEM小室内、外导体开纵向缝隙对高次模和谐振的影响。此外，本文提出了一种新颖的微TEM小室，该TEM小室底部开口，可直接将IC置于其内测试，不需制作专用电路板，具有测试简单、测试频率高、便于携带、成本低等优点。论文最后对TEM小室的阻抗匹配、屏蔽、防腐防锈、结构设计等技术进行了研究。
　　研究结果表明：通过导体开缝的方法可将TEM小室的上限频率提高到2GHz以上；新型微TEM小室的工作频率可达到3GHz以上；本文的内导体设计方案大大提高了TEM小室的阻抗匹配性能，有效提高了TEM小室的电压驻波比等传输特性。

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第1章 绪论

1.1 电磁兼容简介

1.2 IC的电磁骚扰及测试标准

1.3 国内外研究状况

1.4 课题研究目的和意义

1.5 本文的研究工作

第2章 理论背景

2.1 传输线理论

2.2 波导理论

2.3 微波网络

2.4 TEM小室

第3章 特性阻抗与准静态场分布的BEM分析

3.1 位势问题的边界元算法思想

3.2 特性阻抗的计算分析

3.3 准静态场分布的BEM算法

3.4 场分布计算结果

第4章 TEM小室高次模和谐振的有限元分析

4.1 波导本征值问题的有限元算法思想

4.2 高次模截止频率的有限元计算结果

4.3 谐振分析的矢量有限元法原理

4.4 三维谐振的有限元仿真

4.5 传输特性分析

4.6 纵向开缝对高次模的抑制效果研究

第5章 一种宽带微型TEM小室的结构与特性分析

5.1 微型TEM小室的特点

5.2 几何尺寸与准静态场分布

5.3 微型TEM小室的高频特性分析

第6章 TEM小室结构设计的关键技术

6.1 阻抗匹配的关键技术处理

6.2 同轴接头的选用

6.3 防腐与表面处理

6.4 电磁屏蔽

第7章 研究总结与展望

致谢

参考文献

在学期间发表的学术论文