基于改进fdtd带孔缝腔体电磁兼容性地研究

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1、÷{，．rj一1■—川川川。一●＼lI，f。^tAThesisinElectricalTheoryandNewTechnologyResearchofElectromagneticCompatibilityinApertureCavityBasedonImprovedFDTDByJiangYanyouSupervisor：ProfessorWangAnnaNortheasternUniversityJune2009Ll，o．LI．『●，，rj譬j。，1罨’j0独创性：声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地

2、方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文储獬：舷荭日期：a哆年多恩形目学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口--年E：I一年半口两年d学位论文作者签名：藉延若乙签字日期

3、：小哆争多偶『7目新签名：渤P签字日期：歹洲7耳6同l713、Jq；々，’_J{’：t3一乏．jF东北大学硕士学位论文摘要基于改进FDTD的带子L缝腔体的电磁兼容性研究摘要由于电子、电气设备散热、通风以及与外界电路相连接等的需要，屏蔽腔体上不可避免地开有各种各样的孔缝，而孔缝是电子、电气设备产生电磁耦合效应的主要途径。要正确预测电子、电气设备的电磁兼容性(ElectromagneticCompatibility，EMC)，就必须考虑孔缝引起的电磁耦合效应问题。因此，深入研究通过孔缝的电磁耦合效应问题，对于电子、电气设备和系统的电磁兼容性设计，具有十分重要的指导

4、意义。本文以东北大学二期“985”项目“流程工业综合自动化科技创新平台"子项目为研究背景，深入研究了带孔缝腔体的电磁兼容性问题。系统研究了电磁场理论、电磁场屏蔽技术、时域有限差分法(FiniteDifferenceTimeDomain，FDTD)。深入分析了时域有限差分法的关键技术，包括网格划分、数值稳定性、吸收边界、总场边界、激励源的设置等。在分析电磁场问题时，引入了时间步长△f变量，将三维空间静态场方程转化为时空四维动态实时场方程来分析电磁场的时域和频域特性。针对经典均匀网格划分方法存在的问题，给出了改进的扩展网格划分法，用此网格划分法计算、仿真电磁场问题

5、，并与经典网格划分法进行了比较，表明了本文扩展网格划分方法的准确性和优越性。研究了常用窄缝耦合FDTD算法，给出了一种改进的窄缝电磁耦合FDTD算法。用此算法对静电放电电流注入细导线产生的辐射场与带窄缝金属腔体的耦合进行了分析计算，结果与实际耦合情况相符。并采用改进的窄缝耦合FDTD方法和扩展网格划分方法深入分析了金属腔体在不同情况下的电磁耦合效应。分析了三款实际的高频率开关电源机箱在不同条件下的电磁屏蔽效能，依据得出的结论给出了有效改善屏蔽效能的建议。这些研究工作和成果为带孔缝腔体以及电子电路系统的电磁兼容性设计提供了理论依据。关键词：孔缝；电磁耦合；时域有

6、限差分方法；扩展网格；电磁屏蔽善。一＼，；0．事}l●东北大学硕士学位论文AbstractResearchofElectromagneticCompatibilityinApertureCavityBasedonImprovedFDTDAbstractBecauseoftheneedofheatdissipation，ventilationandtheconnectionwithoutercircuitsforelectronicandelectricalappliances，shieldingcavityhasvariousaperturesinevitab

7、ly．Andapertureisthemainwayofelectromagneticcouplingeffectsforelectronicandelectricalappliances．Inordertopredicttheabilityofelectromagneticcompatibility(EMC)ofelectronicandelectricalappliances，theelectromagneticcouplingeffectsissuebroughtbyaperturemustbetakenintoconsideration．Asaresu

8、lt，deepunderstandin