静电放电对金属壳体内场的影响

摘要

随着电气、电子技术的迅速发展，静电放电辐射场对各种设备的影响已经成为一个备受关注的重要课题;由于电气设备的机箱上不可避免的存在用于通风、显示等的各种孔缝，外部辐射场会在机箱内产生耦合电磁场，进而对机箱内的电路产生电磁干扰，因此，研究金属壳体上孔缝对壳体内场的影响也非常必要。
　　 本文首先介绍了静电放电的基本原理，分析了静电放电的耦合路径、静电放电电流标准，列举了静电放电计算的常用方法;推导了时域有限差分法的迭代方程组，并列出边界的几种处理方法。
　　 为研究静电放电测试中受试机箱对周围的静电放电辐射场的影响，应用时域有限差分法，对存在与不存在受试机箱时的静电放电辐射场进行了计算和比较;放置受测机箱后，磁场分布发生了很大的变化，且在垂直耦合面(VCP)与受测机箱(EUT)之间的区域磁场最大值增强，而在远离受测机箱的一侧，磁场被削弱了。研究金属壳体上孔缝尺寸及分布对壳体内耦合场的影响，选取了带有等面积的圆孔、方孔、矩形孔的机箱对腔体内的场进行仿真与分析，壳体上带有圆孔时耦合场最弱，方孔其次，矩形孔最强;对存在等面积的不同数量的圆形孔阵的金属壳体内的场进行了仿真，仿真结果随着孔的数量的增加，壳体内的耦合场呈减小的趋势;对带有单个不同短边的窄缝、以及不同数量相同窄缝的壳体内部的场进行了计算，并对结果进行了比较分析，随着窄缝宽度的减小，耦合场减小了，随着窄缝数量的增加壳体内部的耦合场增大了。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 静电放电理论研究

1．2．2 静电放电辐射场的研究

1．2．3 孔缝屏蔽效能的研究

1．2．4 时域有限差分方法研究

1．3 本文主要工作

第二章 静电放电及静电放电辐射场计算方法

2．1 静电放电

2．1．1 静电放电原理

2．1．2 静电放电的特点

2．1．3 静电放电的类型

2．2 静电放电耦合

2．2．1 传导耦合

2．2．2 辐射耦合

2．2．3 静电放电试验

2．3 静电放电场计算方法

2．3．1 静电放电电流

2．3．2 ESD电流解析表示

2．3．3 静电放电偶极子模型

2．3．4 时域有限差分法计算

第三章 应用时域有限差分法对几种模型进行电磁场计算

3．1 时域有限差分方法

3．1．1 时域有限差分法方程

3．1．2 吸收边界条件

3．1．3 时域有限差分法的数值稳定性

3．1．4 非均匀网格的时域有限差分法

3．1．5 激励源设置

3．1．6 FDTD的实现步骤

3．2 用FDTD法计算静电放电试验时受试设备对场的影响

3．2．1 模型设置

3．2．2 数值计算

3．3 用FDTD法对静电放电辐射场下几种单孔金属腔体内场的计算

3．3．1 单孔金属壳体在ESD辐射场下壳体内场的计算

3．3．2 单缝金属外壳在ESD辐射场中壳体内场的计算

3．4 本章小结

第四章 用FDTD法计算与分析辐射场下多孔金属屏蔽体内的场

4．1 机箱上存在圆孔阵时壳体内场的计算

4．1．1 参数设置

4．1．2 数值计算

4．2 机箱上存在并列缝隙时壳体内场的计算

4．2．1 试验模型

4．2．2 数值结果

4．3 本章小结

第五章 总结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况

学位论文评阅及答辩情况表