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混响室条件下小尺寸屏蔽壳体电磁耦合作用规律的研究

肖集雄  
【摘要】: 小尺寸(<2m)屏蔽壳体的屏蔽效能(Shielding Effectiveness,简称SE)是电磁兼容领域中重要的研究内容。绝大部分通讯仪器、电子器件、航空和电子测量仪器都属于小尺寸屏蔽壳体,但国际上仍没有相应的小尺寸屏蔽壳体屏蔽效能测试标准。 由于传统的SE定义存在众多缺陷,导致这种定义不能真实反映复杂电磁环境下屏蔽壳体的屏蔽效能。混响室测试方法采用平均功率(或平均场强)进行测量,为描述各向同性复杂电磁环境下壳体的屏蔽效能找到了一种新的标准方法.因此,在混响室条件下小尺寸屏蔽壳体的SE基础理论和测量方法也成为了一个迫切需要研究的热点问题。 本文利用强电磁场环境模拟与效应防护技术国防重点实验室的大型模式搅拌式混响室产生各向同性和统计均匀的复杂电磁环境,对小尺寸屏蔽壳体在该环境下的耦合规律作了实验与仿真研究。 在实验研究中,采用多点平均和单点平均两种方法对不同频率(从100MHz-1GHz)、屏蔽体孔缝的形状、面积等因素对壳体内平均场强的大小以及屏蔽壳体屏蔽效能的影响做了对比研究。其次,讨论了多点平均与单点平均两种测试方法的重复性。最后,对混响室内标准场的测试方法做了研究。 除了实验研究之外,本文还进行了相应的仿真研究对实验结果进行了相关验证。在仿真研究中,利用基于矩量法的大型电磁仿真软件FEKO,借鉴国外相关研究经验,采用多列平面波叠加的方法来模拟混响室内的复杂电磁环境。在此基础上,对取样点方式、平面波入射极化方向、电磁波频率、屏蔽体孔缝形状、面积等因素对壳体屏蔽效能的影响做了相应的对比研究。 本文通过实验与仿真研究得出的结论,对实际应用中的屏蔽体结构设计和寻找一种在混响室条件下,有效的和可重复性强的测试小尺寸屏蔽壳体屏蔽效能的测试方法有着重要的参考意义。


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