混合FDTD法腔體屏蔽中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步與發(fā)展，電磁干擾問(wèn)題在日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境中變得越來(lái)越重要。電磁脈沖對(duì)電子設(shè)備以及電力系統(tǒng)的干擾，不僅降低了電子設(shè)備的工作性能，還可能對(duì)一些比較敏感的電子設(shè)備造成毀滅性的破壞。為了避免敏感的電子設(shè)備耦合大量的電磁能量，一般情況下，敏感設(shè)備都由金屬腔體封閉，用以切斷電磁干擾路徑、屏蔽外界復(fù)雜的電磁干擾信號(hào)。但是，在使用金屬腔體進(jìn)行屏蔽時(shí)，并不能將腔體內(nèi)部與外界電磁信號(hào)完全隔離，因?yàn)榍惑w表面一般不可避免的開(kāi)有孔縫或孔陣，

2、用于與外界元器件的連接、通風(fēng)或散熱。而這些開(kāi)孔必然會(huì)引入電磁耦合，造成電磁泄露，降低金屬腔體的屏蔽作用。因此，我們需要對(duì)屏蔽腔體上的孔縫以及孔陣引起的電磁耦合做出精確預(yù)測(cè)，從而在設(shè)計(jì)中使屏蔽腔體內(nèi)的電路元件及電子系統(tǒng)布局更加合理，使敏感元器件避開(kāi)具有強(qiáng)電磁耦合的區(qū)域，以提高電子設(shè)備的抗干擾能力。
　　 FDTD方法由于其直接的時(shí)域求解、直接計(jì)算寬帶響應(yīng)以及一次計(jì)算可以得到全頻域的結(jié)果等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛的應(yīng)用于三維金屬結(jié)構(gòu)屏蔽效能的

3、分析。使用FDTD方法對(duì)含有孔縫的屏蔽腔體進(jìn)行有效的建模，本文即對(duì)孔縫的建模方法進(jìn)行了深入的分析。對(duì)現(xiàn)有幾種子網(wǎng)格模型進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了它們各自的精度。將細(xì)縫子網(wǎng)格模型算法用于腔體的屏蔽效能計(jì)算中，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了算法的有效性和精確性。子網(wǎng)格模型應(yīng)用簡(jiǎn)單，不僅降低了計(jì)算的復(fù)雜度，而且也節(jié)省了計(jì)算時(shí)間和所需內(nèi)存。
　　 在對(duì)金屬腔體屏蔽效能的研究中，本文提出了一種表征腔體屏蔽效能的新形式-腔體平均屏蔽

4、效能。該定義打破了以往測(cè)量法和數(shù)值計(jì)算方法僅僅局限于描述腔體內(nèi)某單一采樣點(diǎn)屏蔽效能的局限性，提出的腔體平均屏蔽效能的定義更能描述整個(gè)腔體的屏蔽效能變化規(guī)律，更具普遍性和一般性。
　　 針對(duì)細(xì)縫的子網(wǎng)格模型技術(shù)，本文對(duì)含有孔縫的屏蔽腔體進(jìn)行了建模仿真，使用Fortran結(jié)合MATLAB編程完成了仿真計(jì)算。論文分析了不同入射脈沖參數(shù)、不同脈沖極化角、不同細(xì)縫個(gè)數(shù)、不同細(xì)縫位置、不同細(xì)縫寬度、腔體表面開(kāi)有不同孔陣、不同腔體尺寸以及不同