屏蔽机箱电磁谐振特性及计算方法研究

摘要

随着电子产品的广泛应用以及电磁环境污染的加重，电磁干扰越来越严重，对电磁兼容性设计的要求也越来越高。屏蔽作为抑制电磁干扰的有效方法之一，在电子设备中得到广泛应用。电磁屏蔽主要是利用金属屏蔽体对电磁波的反射、吸收和引导作用来实现电磁隔离，但是容易出现屏蔽腔谐振现象。谐振会使屏蔽机箱的屏蔽效能急剧降低，造成严重的电磁辐射和耦合问题。本文针对屏蔽机箱的电磁谐振特性和计算方法进行研究，以达到抑制电磁谐振的目的。具体工作如下：
　　（1）屏蔽机箱电磁谐振机理分析。基于广义网络方法，结合波导理论和谐振腔理论，分析了孔缝谐振，腔体谐振和孔缝-腔体耦合谐振三种谐振形式的产生机理，得出了谐振发生的条件；并将孔缝参数考虑进去，推导了广义的谐振频率计算公式。
　　（2）带缝腔体电磁谐振计算方法研究。根据谐振发生的条件，针对带缝腔体，提出基于背腔式缝隙天线阻抗来计算谐振频率的快速方法，并在此基础上分析结构参数（如孔缝位置、尺寸和腔体尺寸等）对谐振频率和谐振模式的影响，为屏蔽机箱结构设计中降低电磁谐振的危害提供理论依据和技术指导。
　　（3）带孔阵腔体电磁谐振计算方法研究。通过分析无限大平板上周期孔阵的传输特性，提出基于周期边界条件，根据矩量法和模式匹配技术来计算含二维周期孔阵的矩形腔体屏蔽性能。对于周期排列的孔阵，根据Floquet定理，只需考虑孔阵中的一个单元进行计算，节约了计算资源，简化了求解难度。利用该方法从传输系数的角度分析了带孔阵腔体的谐振现象，并分析了入射参数和孔阵分布等因素对屏蔽性能的影响。
　　（4）谐振模式影响因素分析。从理论和仿真的角度对激励起不同腔体谐振模式的结构参数如极化参数、开孔位置、开孔面数及开孔数目等进行分析，得出各种结构参数对谐振模式的影响规律，有利于工程实践中快速判断孔缝腔体的谐振模式。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究内容和创新点

1.4 论文结构安排

第二章 屏蔽机箱电磁谐振机理分析

2.1 广义网络方法

2.2 孔缝-腔体耦合谐振

2.3 缝隙谐振

2.4 本章小结

第三章 带缝腔体电磁谐振计算方法研究

3.1 Cockrell模型

3.2 缝隙天线阻抗模型

3.3 本章小结

第四章 带孔阵腔体电磁谐振计算方法研究

4.1 无限大平板上二维周期孔阵的传输特性

4.2 矩形腔体上二维周期孔阵的屏蔽特性

4.3 本章小结

第五章 谐振模式影响因素分析

5.1 谐振模式影响因素的理论分析

5.2谐振模式影响因素的仿真分析

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果