傳輸線理論在屏蔽防護中的應(yīng)用
本文選題:傳輸線理論 + 屏蔽效能 ; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著電子技術(shù)越來越朝著高頻率、高速度、高靈敏度、高可靠性以及多功能小型化的方向發(fā)展,導(dǎo)致了現(xiàn)代電子設(shè)備產(chǎn)生和接受電磁干擾的幾率大大增加"電磁兼容一般指電氣及電子設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài),是設(shè)備和系統(tǒng)的重要質(zhì)量指標(biāo),也是保障系統(tǒng)工作效能和提高系統(tǒng)可靠性的重要因數(shù),普遍受到各國工業(yè)界、研究機構(gòu)的高度重視,被各國確認為電子產(chǎn)品的強制認論證重要組成部分。屏蔽被認為解決電磁兼容問題主要三大手段之一,而備受關(guān)注。在電子設(shè)備和系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計中,金屬導(dǎo)體屏蔽是一項非常重要的技術(shù)。對于許多電子產(chǎn)品而言,如果沒有屏蔽措施,很難滿足其電磁兼容要求。然而,由于設(shè)備散熱、通風(fēng)以及與外界電路連接等的需要,屏蔽導(dǎo)體上不可避免地存在著孔縫,而孔縫的存在是影響系統(tǒng)屏蔽性能的關(guān)鍵因素。因此,充分了解金屬導(dǎo)體上孔縫對電磁波的散射、透射及耦合機理,對于電子電氣設(shè)備和系統(tǒng)的電磁兼容性預(yù)測和設(shè)計,具有十分重要的實際指導(dǎo)意義。本文運用等效傳輸線法,對開孔為單孔、孔陣以及雙層屏蔽體結(jié)構(gòu)的矩形金屬屏蔽腔體的電磁屏蔽效能進行了評價和分析,并運用Matlab進行了仿真計算。具體內(nèi)容如下:首先對M.P.Robinson等人提出的有孔矩形腔傳輸線模型的基本理論進行介紹并對計算有孔矩形腔屏蔽效能的計算公式進行推導(dǎo)。針對模型中未考慮的入射平面波極化方向的問題,在此基礎(chǔ)上完整分析和推導(dǎo)了入射平面波為任意極化方向的條件下,屏蔽腔體的屏蔽效能計算公式。通過解析計算分析了孔縫大小、開孔形狀、孔陣中孔間距以及外部入射電磁波的極化方向等因素對腔體屏蔽效能的影響,總結(jié)了多項屏蔽腔體加固設(shè)計技術(shù)的結(jié)論。然后進一步推廣研究了雙層金屬屏蔽腔的屏蔽效能,建立了雙層金屬屏蔽腔的等效電路模型,推導(dǎo)出了快速計算雙層金屬腔體屏蔽效能的解析表達式,同時研究了內(nèi)孔位置等對屏蔽效能的影響。
[Abstract]:With the increasing trend of electronic technology towards high frequency, high speed, high sensitivity, high reliability and multifunction miniaturization, the probability of modern electronic devices to produce and accept electromagnetic interference is greatly increased. "EMC generally refers to the coexistence of electrical and electronic devices in the common electromagnetic environment." It is an important quality index of equipment and system. It is also an important factor to ensure the efficiency of the system and improve the reliability of the system. It is highly valued by the industry and research institutions of all countries. It is recognized by all countries as an important part of the compulsory identification of electronic products. It is one of the three major means to shield the problem of electromagnetic compatibility. The shielding of metal conductors is a very important technology in the electromagnetic compatibility design of electronic devices and systems. For many electronic products, it is difficult to meet their electromagnetic compatibility requirements without shielding measures. However, the shielding conductors can not be shielded due to the need of equipment for heat dissipation, ventilation, and the connection with the external circuit. The existence of the holes is the key factor affecting the shielding performance of the system. Therefore, it is very important to understand the scattering, transmission and coupling mechanism of the holes on the metal conductor, which is of great practical significance to the electromagnetic compatibility prediction and design of the electronic and electrical equipment and the system. The transmission line method is used to evaluate and analyze the electromagnetic shielding effectiveness of a rectangular metal shielding cavity with a single hole as a single hole, a hole array and a double-layer shield. The simulation calculation is carried out with Matlab. The contents are as follows: first, the basic theory of the rectangular cavity transmission line model proposed by M.P.Robinson and others is introduced and calculated. A formula for calculating the shielding effectiveness of a rectangular cavity is derived. On the basis of the problem of the polarization direction of the incident plane wave, which is not considered in the model, the shielding effectiveness calculation formula of the shielding cavity is completely analyzed and deduced on the basis of the incident plane wave as an arbitrary polarization direction. The size of the hole and the shape of the opening are analyzed and calculated by analytical calculation. The influence of the spacing of holes in the hole and the polarization direction of the external incident electromagnetic wave on the shielding effectiveness of the cavity has been summarized. Then the shielding effectiveness of the shielding cavity is summarized. Then the shielding effectiveness of the double-layer metal shielding cavity is further extended and the equivalent circuit model of the double-layer metal shielding cavity is established, and the rapid calculation is derived. The analytical expression of shielding effectiveness of a double-layer metal cavity is studied, and the influence of the location of the inner hole on shielding effectiveness is also studied.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TN03;TN811
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,本文編號:1832230
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