GHz横电磁波室内场分布特性及其用于屏蔽效果测量的研究

摘要

该文简要地分析了FDTD法(时域有限差分法)的基本原理,详细讨论和解决了如何利用该方法计算GHz横电磁波室(GTEM Cell)内场的分布.解决了所涉及的几个关键技术问题,如GTEM Cell内网格剖分的方法、激励源的设置和计算、边界条件的设置(包括金属板表面的边界条件,GTEM Cell内倾斜面的边界条件和吸收边界条件等)、计算参数的设置和峰值检测等.系统地研究了GTEM Cell内场分布的特点及在其电磁兼容测量中的应用,包括:空腔GTEM Cell内电磁场的数值计算和测量;放入金属DUT(Device Under Test)后GTEM Cell内电磁场的数值计算;以及两者的分析比较,测量结果和计算结果基本吻合.计算结果表明GTEM Cell的有效工作区内,场分布近似为均匀场,场强的变化小于4dB,可以满足电磁兼容测量的要求.放入机箱后,场的纵向分量(z分量)增大了,表明场的模式发生了变化,横电磁波场的特性变差.为测量不同屏蔽材料屏蔽效果,文中设计了试验用机箱,研究了利用GTEM Cell测量机箱屏蔽效果的方法,并对采用不同屏蔽材料的机箱的屏蔽效果进行了测量,给出了大量的测量数据和一些有价值的结论.对计算机机箱的屏蔽措施进行了研究和改进,系统地分析了机箱需要屏蔽的部位,采取了相应的屏蔽方法.还测量了一般计算机机箱增加屏蔽措施前后的屏蔽效果和在试验中普遍存在的电缆的天线效应的影响.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1 电磁干扰及其危害

1.2研究现状和课题来源

1.3主要内容和章节安排

第2章理论基础

2.1 EMC概述

2.2 EMC测试场地

2.3电磁屏蔽的理论和技术

2.4 FDTD算法

第3章GTEM Cell内场分布的计算和测量

3.1用FDTD法计算空的GTEM Cell内的场分布

3.1.1网格剖分和差分方程

3.1.2激励源

3.1.3边界条件

3.1.4计算参数和峰值检测

3.1.5计算过程

3.1.6计算结果

3.2 GTEM Cell内场分布的测量

3.3计算放入金属DUT后的GTEM Cell内的场分布

3.4本章小结

第4章利用GTEM Cell测量屏蔽效果的试验

4.1机箱电磁屏蔽的设计

4.1.1缝隙的屏蔽方法

4.1.2通风孔的屏蔽处理

4.1.3表头的屏蔽

4.1.4调节轴开口和引线开口的屏蔽

4.1.5显示器的屏蔽

4.1.6双层屏蔽

4.2利用GTEM Cell测量屏蔽效果的试验

4.3计算机机箱的屏蔽效果

4.4 电缆屏蔽的影响

4.5本章小结

结束语

致谢

参考文献

附录1攻读学位期间发表的论文情况

附录2计算程序

附录3 GTEM Cell网格划分所得i，j，k取值

附录4放入DUT后k=98、111横截面上Ez的分布