导体机箱孔缝电磁辐射仿真的研究

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1、重庆大学硕士学位论文摘要中文摘要随着各种电子电路和电力电子技术日益广泛的应用电磁兼容已成为现代电气工程设计和研究人员在设计过程中必须考虑的问题在电子设备和系统的电磁兼容设计中导体机箱是一项非常重要的屏蔽技术由于设备散热通风以及与外界电路连接等的需要屏蔽机箱上不可避免地存在着孔缝而孔缝的存在是影响机箱屏蔽性能的关键因素因此充分了解通过孔缝的散射和透射产生的电磁场的强度和特点对于电子电气设备和系统的电磁兼容性设计具有十分重要的实际指导意义在已有的计算电磁场的数值方法中时域有限差分法由于其特点受到广泛的关注并得到了快速发展目前已成为电磁兼容预测

2、的主要数学工具之一论文对时域有限差分法基本原理及相关技术进行了研究介绍了时域有限差分法的基本原理深入研究了Mur二阶和完全匹配层吸收边界条件通过数值仿真试验比较了它们的吸收性能对近远场变换的等效原理进行了分析和研究并讨论了导体板上开孔处等效源的近似处理方法论文利用时域有限差分法及相关解析理论建立了机箱辐射的激励源模型分析推导了导体细缝的模拟算法建立了具有孔缝的导体机箱的电磁辐射数值分析模型1研究了时域有限差分法应用中的激励源技术分析了电偶极子数值模拟算法研究并建立了仿真线天线的半解析数值模型在集中元件模拟算法的基础上提出了线天线实际馈电电源的数

3、值模型2分析了时域有限差分法中模拟导体细缝的各种技术研究了容性细缝算法和应用环路法模拟细缝的方法在环路算法的基础上根据Babinet原理建立了导体细缝的半解析数值模型通过实例仿真对三种算法性能进行了比较分析3在VisualC++开发环境下编制了仿真程序并加以验证建立了导体机箱孔缝的电磁辐射数值模型利用现有文献的试验结果验证了所建模型的正确性论文对具有孔缝的导体机箱的电磁辐射进行了分析研究研究了内部结构机箱尺寸细缝方向对辐射场的影响提出了几种降低机箱电磁辐射改进机箱电磁兼容性能的措施研究并推导了多小孔机箱的远区辐射强度与小孔尺寸和数目的近似关系

4、式这些研究工作及成果为导体机箱及系统的电磁兼容设计提供了重要依据关键词时域有限差分法细线天线细缝导体机箱半解析数值算法I重庆大学硕士学位论文英文摘要AbstractElectromagneticcompatibility(EMC)inmodernelectricalengineeringhasbecomemoreandmoreimportanttothedesignersandtheresearcherswiththewideapplicationofallkindsofelectroniccircuitsandpowerelectronics

5、technologies.InEMCdesigntoequipmentandsystem,metallicenclosureiswidelyusedtoshieldfromEMI.Becauseoftheneedsforsuchvariousreasonsasinputandoutputconnections,ventilationpanels,etc,theaperturesorslotsinevitablyexistontheconductingshield.Theseaperturesorslotsarethemainfactortoinfluenc

6、etheshieldingperformanceofsystem.SounderstandingtheintensityandthefeatureoftheelectromagneticfieldproducedbyscatteringandtransmittingthroughtheaperturesisveryimportantforEMCdesign,thatis,thereasonableEMCforecastingmustbedonebeforeEMCdesign.Amongtheexistingnumericalcomputationtechn

7、iquestodealwithelectromagneticfield,thefinitedifferencetimedomain(FDTD)methodisdevelopedrapidlyandusedwidely.Atpresent,FDTDmethodisoneofthemainmathematicaltoolstodoEMCforecasting.TheFDTDmethodisstudiedinthisdissertation.FDTDmethodisanalyzedandthedifferenceequationsaregiven.Murandp

8、erfectmatchedlayer(PML)absorbingb