电磁屏蔽效能的计算方法

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1、系统工程与电子技术年第期电磁屏蔽效能的计算方法西安电子科技大学年扬中国工程物理研究院王晓去局、,,摘本文种工程界广泛应用的用于计葬电挂屏旋效能的子效传精线法进行了分析指出了该法应用的局限性丈中在各类屏故理论的基础上,讨论了计算电斌屏蔽各种方法的适用范叫发物砚义,,计算,屯子设备。主侧电硅娜蔽屏蔽效应方法日山由幻。、‘一一冬·,万泪钻月初刀“认,,贬,办,〔亡君尸丙、饰,一肠肠臼州血聪印铭晚址成,‘户乎比,,挤山七叫蔽理论与之对应,只有正确地运用这些理引言论,屏蔽的定量分析与设计才有价值。针对上述问题,本文结合作者近年来所做工作,屏蔽技术是抑制辐射干扰最有效的手在对各类屏蔽理

2、论的基本假设、推导以及结段是中的一项重要内容电磁屏蔽效论进行简要分析的基础上,着重阐明这些方能的计算,即电磁能量泄瀚的定量计算,是法的适用范围及物理意义,以期使工程设计。屏蔽定量分析与设计的关键女加压。砂所人员能够,正确地加以应用进一步提高我国提出的等效传输线法,由于应用方便,概念电子设备设计的水平简单而为工程界所广泛采用但该法认为、屏效只与屏蔽体的材料、厚度有关,而与其二等效传输线法几何形状无关,这种假设使得该法的应用局限,在实,方法由来际中却恰恰为人们所忽略导致工程设计中,有时理论计算与实际相差甚远的等效传输线法是基于平面电磁波通状况,使定量设计失去了应有的作用。事实收

3、摘期年月上,对于不同频率的辐射干扰,有不同的屏一一万一,过无限大平板的传输过程与电流及电压在传厚,输线上传播过程的类比而得出的如图所从上面的方程来看,两个波动方程形式,不。相同不同的物理量之间存在着一一对应的关系。另外,传输线的两个端点,由于端间阻抗的不,匹配而发生反射使人射电流并未被负载完全吸收的过程与屏蔽体界面波阻抗的不连续而产生的电磁波反射、透射的过程完全相似。由于电磁波的传播过程随时间和空间变化,可采用场或路的形式加以分析。显然路的分析方法由于不需求解方程,。正是基而比场的方法要简单得多于这种分析,提出了等效传输线法。屏效计算式及方法的讨论应用等效传输线法所得的屏效

4、计算式为,一气兴图咬的传愉线无限大金浦平板‘二礴十十通过对传输线方法和平面电磁波在平板其中一内的传输方程进行适,打环刃当变换得各自对应的当大于时,可忽略多次反射损波动方程耗,的影响在一般情况下都可以满足要。二,求一护矛等效传输线法的优点物嘿概念非、’一”常清晰,十分直观。·啊户产将一式绘制成诺嵘图,可进行屏蔽的外速设计。可将公式推广再多层屏蔽体的屏效计。,可将公式推广算采用修正系数至,、带有孔缝屏蔽体屏效的计算扩万二,月一歹一‘月井等效传输线法的缺点孙将具有各戈,种形状的屏薄体作为无限大平板外理其屏式中效仅仅作为屏蔽体材料、厚席以及干扰频率。尤二产￡的函数这种处理方法只适用

5、于屏蔽体及其与干扰源间距离为电大尺寸的情况。刀。’万方法的等效是在平面波入射到无限大平板的,,情况下成立的而高低组抗源在近场所产一一生的波均为非平面波,因此、式到一定的精度,就应限制其应用范围,尤其的屏效是近似值要使近似值满,达是不能用该法来计算低频屏蔽问题足要求派的性质应用条件几子叮一砂呜一,低阻抗砚如环天线、、。万一卜一粤瞬一一二孟即《于泥。。减高阻抗砚如电们极子天线。《·〕,一一、。一万啸一平。‘·《妙,、面侧卜》一,万即,》王人对干扰像至屏蔽体的距离构屏蔽体材料相对于翻的磁导卒和电导率题三、等效电路法等效电路法是利用散射理论和准静态场理论先求出屏蔽体表面的电流分布,

6、然后利如前所述,在干扰频率较低时,等效传用该电流计算出透人屏蔽体内的电场和磁场输线法的假设不再成立,这就需根据干扰频强度,最后求出屏效的一种计算方法率的范围,重新确立新的计算方法电屏蔽,,日于年首先提出的等效电路法全面将屏蔽体置于均匀静电场中导体上的考虑了屏蔽体的几何形状、材料、厚度及干感应电荷分布如图所示。根据电磁场理,论,此时屏蔽体内无场透人但当电场扰频率等因素从而圆满解决了低频范围随时,内磁屏蔽和电屏蔽的屏效计算问题间变化时,由于表面电荷重新分布,导致表,方法由来面电流流动屏蔽体内出现电磁场根据电磁场理论,当屏蔽体为电小尺理论分析和实践经验表明,对于低频干,,,,寸且

7、处于干扰场源的近场范围时可将高扰在频率趋向于零时电场的影响也趋于阻抗电场源和低阻抗磁场源的影响分开讨零。因此,对于电场其屏蔽特性就像一个与论,即可分别讨论低频电屏蔽和磁屏蔽的问电容相串联的电阻上的电压降,频率越低,一一电抗越大,电阻上的压降越小,从而电屏效感应电荷所产生的电涡流也起一定的作用。越高。基于上述分析,将理论分析结果以前者可通过对拉普拉斯方程的边值问题求解球壳形屏蔽体作为理论推导模型采用等效获得,对球壳屏蔽体电网络表示图。其中为外界干扰,盆与仪电场,峨为球壳内部中心处的泄漏电场,,。“为球壳半径为球壳厚度