2 知识背景与软件介绍
2。1 电磁兼容
电磁兼容指的是系统设备或生物体在所处电磁环境中能正常工作且对同一环境下的其他设备或生物体不构成它们不足以屏蔽的电磁干扰的能力。其中,电磁干扰又指通过电磁方式的可引起设备性能下降或无生命物质机能损害的现象。而本文研究的则是电子系统外壳(一般皆为长方体的箱体)对电磁干扰的屏蔽作用,而因为显示窗、通风孔、调节旋钮等的存在,所以箱体皆为含孔缝的腔体,故需了解电磁屏蔽的知识。
2。1。1 屏蔽分类
电场屏蔽:静电屏蔽、低频交变电场屏蔽(以良好接地的金属导体制作)
磁场屏蔽:静磁屏蔽、低频交变磁场屏蔽(以高导磁率材料构成低磁阻通路)
电磁屏蔽:用语高频电磁场的屏蔽(以反射和衰减来隔离电磁场的耦合)
2。1。2 屏蔽效能计算
屏蔽效能的定义为空间内某点在加屏蔽体前后的场强之比,那么由定义可得到:
E0、H0——没有屏蔽腔体时空间中某点的电(磁)场;
E1、H1——增加屏蔽腔体后空间中某点的电(磁)场;
2。1。3 屏蔽效能的基本计算方式文献综述
若屏蔽效能的单位由dB表示,那么只需SE的表达式构成只需考虑如下方面:
①表面反射(R—反射损耗)
②屏蔽材料吸收损耗(A—吸收损耗)
③多次反射(B—多次反射修正)
要计算以上三个方面,由可以有下面三个角度进行分析:
①通过计算屏蔽腔体上受干扰电磁波感应而形成的涡流的屏蔽效应来计算其屏蔽效能
②通过平面波的反射与折射来计算反射与衰减
③通过Robinson的等效传输线理论计算反射与衰减
那么,最终可以得到计算屏蔽效能的一般公式:
式中,R为腔体表面的反射损耗,A为屏蔽材料的吸收损耗,B为多次反射修正
2。1。4 孔缝对屏蔽效能的影响
若考虑一般情况,腔体存在数个相互邻近的孔缝,那么上述一般计算公式可变更为:
其中的K为存在孔缝以后的修正系数,查阅相关文献[29]可知:
其中,
K1为孔数目修正系数:
a — 每一个孔洞的面积(cm2)
n — 每cm2内的孔洞数
K2为低频穿透修正系数:
P — 孔间导体宽度/趋肤深度
K3 为孔间耦合修正系数:
2。2 CST仿真软件简介
CST软件是由德国CST公司开发的基于时域有限积分法( FIT) 的三维全波高频电磁仿真软件,其建模方便、后期处理功能强、计算速度快且准确度高的优点使得其备受使用者的青睐。
CST软件中所采用的方法是有限积分法。其主要有4个软件产品:①CST微波工作室,适用于三维无源高频电磁场;②CST设计工作室,适用于有源及无源微波网络;③CST电磁工作室、适用于三维静场或慢变场;④马飞亚(MAFIA),适用范围为二、三维的通用全频段。这四种产品使得软件的适用面涵盖了微波、天线、电磁等电子信息领域的诸多方面。
本文中,我们主要讨论其第一类产品——“CST微波工作室”,它是一款无源微波器件及天线仿真软件,可以仿真包括耦合器、滤波器、谐振腔及各类天线和天线阵列在内的电子电磁模型,能够给出响应的S参量、天线方向图等诸多结果。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-