电磁波对金属屏蔽体的孔缝耦合研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------电磁波对金属屏蔽体的孔缝耦合研究xxxx硕士生课程论文高等电磁场理论（2014—2015学年上学期）姓名：学号：xxx所在单位：xxx专业：检测技术与自动化装置摘要在当今日益复杂的电磁环境下，为了电磁兼容性的需要以及防护电子设备可能受到的微波毁伤，屏蔽技术广泛应用。电磁脉冲主要通过传导耦合、辐射耦合作用于屏蔽机箱。其耦合途径主要包括“前门耦合”与“后门耦合”。“前门耦合”是

2、指电磁脉冲通过目标上的天线及传输线等耦合进系统内，以干扰或毁伤其前端电子设备；“后门耦合”是指电磁脉冲通过目标上的缝隙或孔洞耦合进系统，干扰或毁伤电子设备中的微电子器件和集成电路。通过“前门”耦合的能量有可能被系统的保护器件阻隔，而不会对系统产生干扰或毁伤。而屏蔽机箱上各种功用的孔缝是必不可少的，电磁脉冲通过“后门”耦合进入屏蔽机箱，并对其内的电子元器件进行干扰或毁伤则是不可避免的，也是电磁脉冲进入屏蔽机箱的重要途径之一。本文研究了在电磁兼容设计中，电磁干扰的产生以及电磁屏蔽的——————————————————————————————————————-----

3、-------------------------------------------------------------------------------------------基本原理，讨论了应用时域有限差分法对孔缝耦合电磁场数值的计算方法，并研究了金属屏蔽中孔缝微波耦合的特性。关键字：电磁兼容、孔缝耦合、屏蔽效能、时域差分法11绪论1.1背景与意义随着用电设备的增加，空间电磁能量逐年增加，人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运转，是一个亟待解决的问题；另外，恶略的电磁环境还会对人类及生态产生

4、不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。研究金属屏蔽腔体的孔缝微波耦合问题，一方面是由于电子设备要满足电磁兼容性的要求，一般都要加装金属外壳以防护外界可能的电磁干扰，另一方面由于电子战技术的发展，各种微波武器的研制开发，使得电子设备在战争环境下极易受到高能电磁波的攻击，而由于通风、散热、各种输入输出接口的需要，金属外壳上不可避免地要开有各种孔缝，因此研究微波对孔缝的耦合规律能够在一定程度上对如何进行电磁防护起到指导作用，具有一定的研究价值。而在军事装备方面，由于现代战争呈现出了许多与传

5、统战争不同的特点。信息在战争中的作用被无线放大，由此得来的信息战以及电子战就在现代战争中被大量的使用，此外核武器和各种电子炸弹在战——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------争中的使用，使电磁环境更加复杂，使电子设备受到更加严重的威胁。核爆炸在空间产生的瞬变电磁场就是核电磁脉冲。核电磁脉冲比雷电的电磁场强度要大几百倍。频率宽，几乎包括所有长短

6、波，危害范围广，覆盖半径可达数百到上千公里，对无线通信等有着巨大的威胁。电磁干扰以及电磁攻击对设备产生影响主要有两种耦合方式：“前门耦合”，是指能量通过目标上的天线、传输线等媒质线性耦合到其接受和发射系统内，以破坏其前端电子设备；“后门耦合”，是指通过目标上的缝隙或孔洞耦合进入系统，干扰其电子设备，使其不能正常工作或烧毁电子设备中的微电子器件和电路。对于电子设备而言，电磁脉冲对半导体器件的伤害非常大，因此我们需要采取必要的措施来减小甚至消除电磁脉冲对电子信息设备的干扰。抑制电磁骚扰的方法有很多，比如在空间上使电子设备远离骚扰源、在骚扰强时关闭易损设备、使用和骚扰

7、源频率不同的波段、在电路中加入电容等滤波器件、对电子线路合理布局布线等，而屏蔽是其中操作简单但是效果显著的方法，因此在实际使用中，常常把电子设备安装在金属外壳之中，切断电磁骚扰的传输途径，以达到电磁兼容的要求。然而金属外壳内的电子系统总要和外界进行交流，比如用于接收和发射信息的天线，用于接入电源和传输数据的电缆，辐射而来的2——————————————————————————————————————-----------------------------------------------------------------------------------

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