电子设备的抗电磁干扰建模与预测

摘要

随着电气和电子工程领域的迅猛发展，数字计算机、信息技术、仪表仪器、电信和半导体技术逐渐覆盖到我们生活的各个领域。电磁屏蔽作为电磁兼容设计的一种，既可以保护电子或通信设备免于受到周围电磁波的干扰，同时也抑制设备自身在正常工作时产生的无用电磁波，使产品满足辐射发射的限值。在实际使用中，屏蔽体因为通风孔、视频窗、开关结构、I/O线缆等因素经常存在开孔或是缝隙结构，干扰电磁波通过这些结构耦合到产品内部，或是电磁波通过这些结构耦合出去，导致了腔体的屏蔽性能降级。
　　本文的研究内容分为两大部分，分别为矩形缝隙或是圆形孔隙的几何参数和干扰电磁波的入射角度、极化方向对屏蔽效能造成的影响和用转移阻抗衡量由于金属搭接引起的宽度极小细缝几何参数和电磁参量的不同对屏蔽性能造成的影响。
　　首先，针对电子设备的干扰电磁波研究其泄漏信号对的频率上限，确定其主要频率范围，同时建立了辐射源的干扰波段和激励波波形。讨论了金属腔体关键仿真求解器参数以及腔体谐振现象对屏蔽效能的影响。建立了具有矩形缝隙或是圆孔阵列的金属腔体，研究其开孔参数对屏蔽效能对的影响。改变干扰波的入射方向与极化方向，得到电场屏蔽效能与二者的关系曲线。
　　然后，通过将弯曲的细缝分解为一系列具有不同宽度和长度的简单细缝结构，提出了一种应用数值方法计算腔体细缝传输系数的关系公式，该公式可以应用在几种常见细缝中，并且适用频率范围较广泛。集中讨论了细缝的几何尺寸和电磁参数对腔体细缝传输系数的影响。
　　最后，介绍了转移阻抗用于腔体屏蔽效能计算的发展，继而推导出转移阻抗与屏蔽效能的数值关系公式。提出一种应用于低频内宽度极小的细缝转移阻抗的仿真。建立了四种结构不同的细缝，优化细缝几何尺寸，例如宽度和总路径长度，改变填充在细缝内部的材料的电磁参数，可以对腔体的屏蔽性能得到一定的改善。所得到的仿真结果对屏蔽体实际加工测量提供了强有力的理论依据。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容及结构

第2章 缝隙/孔隙对屏蔽体屏蔽效能的影响

2.1 引言

2.2 金属腔体的屏蔽效能

2.3 金属腔体固有谐振频率对屏蔽效能的影响

2.4 带单一矩形缝隙的屏蔽腔体模型评估

2.5 带圆形孔缝阵列的屏蔽腔体模型评估

2.6 多角度入射的辐射干扰源对模型屏蔽效果的影响

2.7 本章小结

第3章 屏蔽体弯折细缝传输系数的研究

3.1 引言

3.2 细缝传输系数推导

3.3 直线细缝结构传输系数

3.4 Z型细缝结构传输系数

3.5 S型细缝结构传输系数

3.6 本章小结

第4章 低频段屏蔽体细缝转移阻抗的研究

4.1 引言

4.2 细缝转移阻抗与屏蔽效能的关系

4.3 细缝几何参数对转移阻抗影响的研究

4.4细缝电磁参数对细缝转移阻抗影响的研究

4.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢