西电硕士论文答辩模板

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1、含孔阵矩形机壳的屏蔽效能研究作者：刘国强指导老师：路宏敏教授专业：电磁场与微波技术内容提要研究背景和意义国内外研究现状仿真软件及电磁学算法简介分析屏蔽效能的传输线方法含圆形孔阵矩形机壳屏蔽效能的传输线法分析含矩形孔阵矩形机壳屏蔽效能的传输线法分析研究背景和意义电子、电气设备机壳用于抵抗来自机壳内部的电磁场以及机壳外部其它电子产品的电磁泄露，必须满足电磁兼容性（EMC）要求。然而，设备机壳的完整性常常受到用于提供可见性、通风以及检修孔的缝隙的损害。这样的开口能够使外部电磁脉冲透入到设备机壳的内部空间，耦合到印刷电路板（PCB）上，从而在内部导体上感应电压和电流，降低电子电路、元器件的工作性能，甚

2、至毁坏它们。因此，研究具有孔缝的设备机壳的电磁屏蔽效能具有重要的理论意义和应用价值。国内外研究现状在早期，对于电磁脉冲孔耦合的研究重点主要是无限大导体平面上开有孔缝的问题，其有价值的研究始于Bethe的工作。1944年,Bethe提出了小孔理论,把无限大导体平面上电小尺寸的孔缝看成等效的电偶极子和磁偶极子，给出了圆孔的等效电磁参数。1972年，T.Y.Otoshi提出对于垂直入射平面波照射下，无限大薄金属平板上的小孔阵相当于与TEM模传输线并联的一个电感性电纳，并提出了在孔阵没有电阻性损耗的情况下圆孔阵的归一化导纳表达式。图1无限大金属平板上孔阵二维结构图国内外研究现状1996年，M.P.Ro

3、binson等人总结概括了Bethe提出的用于估算含孔缝矩形机壳的电磁辐射的理论，并提出了用于计算含孔缝矩形机壳屏蔽效能的计算公式，并且包括了基本上所有的设计参数，如屏蔽腔的大小、孔缝的大小、屏蔽体内的位置、壁厚、频率等，可方便地得到屏蔽效应随各参数的变化曲线。在该模型中，将含矩形孔缝的矩形金属机壳前面板等效表示为两端短路的共面传输线，矩形金属机壳除含孔的一个面以外，其余部分以一段终端短路的波导建模。通过该方法计算的有孔腔体的电屏蔽效能的理论值与测量值良好吻合，并且还可以准确的预测出腔体内电屏蔽效能随位置的变化。但该模型没有分析含矩形孔阵以及腔体内置印刷电路板的矩形机壳的屏蔽效能图2平面电磁波

4、垂直照射含矩形孔缝矩形机壳及其等效电路国内外研究现状1999年，基于M.P.Robinson等人提出的波导等效电路传输线理论,DWPThomas等人将含单孔机壳内部印刷电路板的加载效应以有耗介质块建模，改进了以前的等效电路模型。但作者没有进行相关的理论推导，提出计算内置PCB含孔缝矩形机壳的屏蔽效能的计算公式。图3平面电磁波垂直照射加装PCB的含矩形孔缝矩形机壳及其等效电路国内外研究现状2008年，ParisaDehkhoda等人最近提出的一种基于Robinson传输线等效电路模型的更加精确的模型。在该模型中，虽然箱体依然等效为一个短路波导，但孔缝阵则被等效为导纳。该模型可以有效计算宽频带的屏

5、蔽效能，随着孔缝数量的增加，在孔缝阵列方面，该模型比Robinson传输线等效电路模型的结果更精确，但该模型没有分析腔体内装有印刷电路板的情况。图4平面电磁波垂直照射含圆形孔阵矩形机壳及其等效电路CST及时域有限积分法（FIT）CST简单介绍CSTMICROWAVESTUDIO，是德国CST（Computer Simulation Technology）公司推出的高频三维电磁场仿真软件，基于时域内的有限积分法(TheFiniteIntegrationTheory)和CST专有的理想边界拟合技术(PBA)进行仿真运算，广泛应用于移动通信、无线通信（蓝牙系统）、信号集成和电磁兼容等领域。该软件在分

6、析窄脉冲，宽频带问题时仿真速度较快。FIT简单介绍FIT(时域有限积分法)是由1976年至1977年Weiland教授提出来的。该数值方法提供了一种通用的空间离散化方案，可用于解决各种电磁场问题，从时域和频域的应用。FIT是将积分形式的麦克斯韦方程离散化，而不是离散化微分形式的Maxwell方程。XFDTD及时域有限差分法（FDTD）XFDTD简单介绍XFDTD是REMCOMInc.所开发的基于时域有限差分法的全波三维电磁场仿真工具，在任意导体及介电质环境下之时间与空间领域的电磁场问题。可应用的频谱范围，从无线电波（Radiowave），微波（Microwave），毫米波（Millimeter

7、-wave）乃至于光学频率，即约100kHz至3000GHz。FDTD算法的基本思想在诸多时域电磁场计算方法中，FDTD(finite-differencetime-domain)方法作为一种典型的全波时域分析方法，是近年来发展最迅速、最受关注和应用范围最广的一种方法。FDTD算法的迭代公式是在包括时间在内的四维空间中，对Maxwell旋度方程对应得微分方程进行二阶中心差分近似得到的。它能对各种复