吸波材料抑制孔腔谐振研究

摘要

随着科学技术的不断发展，人们在生产和生活中使用的电气及电子设备的数量越来越多，引发电磁兼容问题(Elcctmmagnelic compatibility，EMC)也越来越严重，屏蔽作为抑制电磁干扰的一个重要手段，在的电子设备中得到了越来越广泛的应用。 电磁屏蔽主要是利用了良导体对电磁波产生的反射来实现电磁隔离的，从而容易引发谐振问题，吸波材料是指能够吸收衰减入射电磁波能量，并通过材料的介质损耗使其电磁能转换成热能或其他能量形式的一类材料，贴装吸波材料是解决系统电磁兼容问题的一个非常有效的方法。本文围绕吸波材料抑制孔腔谐振这一问题展开了理论研究和仿真工作，具体的工作如下： 1、介绍了腔体的谐振频率和场强分布，研究了基于广义网络法的谐振孔一腔分析，并利用成熟的仿真软件加以仿真验证，同时吸波材料的损耗特性和谐振条件有机地结合起来： 2、分析了吸波材料的吸收原理、性能、类型并从路的角度出发推导了反射系数的求解过程； 3、研究了吸波材料和腔体相互作用的微扰理论，推导了吸波材料相应电磁参数对腔体谐振参数的影响；研究了有限元算法在解决具有复杂边界和复杂介质加载的孔腔谐振问题上的应用； 4、在理论上证明了有限元算法的适用性以后，随后借助成熟的商业软件平台，对吸波材料抑制孔腔谐振问题给出了详细的建模过程并进行了大量的仿真，研究了吸波材料种类、贴装位置和电磁参数对谐振抑制效果的影响；针对外部干扰源通过孔缝耦合引起腔体谐振的情况，分析了吸波材料在不同种类孔缝下对谐振的抑制效果；针对内部电子器件辐射发射会引起谐振的情况，研究了内置印制电路板在不同位置和不同孔缝条件下，通过腔体谐振向外泄漏被吸波材料抑制情况；最后总结得出利用吸波材料抑制孔腔谐振所要遵循的基本原则。

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第一章绪论

1.1电磁兼容研究的背景及内容

1.2吸波材料抑制孔腔谐振的意义及现状

1.3本文主要研究目的和工作

第二章孔腔谐振及吸波材料相关理论研究

2.1引言

2.2腔体谐振机理及参数分析

2.2.1谐振频率

2.2.2谐振时场强分布

2.3孔—腔谐振问题研究

2.3.1孔—腔谐振广义分析

2.3.2孔—腔谐振仿真验证

2.3.3孔—腔谐振抑制条件

2.4吸波材料

2.4.1吸波材料简介

2.4.2吸波材料损耗参数及反射系数

2.5本章小结

第三章吸波材料抑制孔腔谐振研究方法

3.1引言

3.2吸波材料对腔体谐振参数的影响

3.2.1吸波材料抑制孔腔谐振的微扰分析

3.2.2吸波材料影响谐振参数的仿真分析

3.3吸波材料抑制孔腔谐振数值方法研究

3.3.1贴装吸波材料孔腔泛函的推导

3.3.2贴装吸波材料孔腔的离散单元

3.3.3贴装吸波材料孔腔远场的求解

3.4本章小结

第四章吸波材料抑制孔腔谐振仿真研究

4.1引言

4.2贴装吸波材料孔缝腔体的建模技术研究

4.2.1辐射边界建模

4.2.2关键区域网格划分

4.2.2激励源的建模

4.3吸波材料抑制孔腔谐振研究

4.3.1吸波材料特性对抑制效果的影响

4.3.2吸波材料提高孔腔屏效研究

4.3.3吸波材料抑制电磁泄漏研究

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献

研究成果