开孔位置对腔体屏蔽特性影响的数值模拟研究.pdf

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1、第4期机械设计与制造2014年4月MachineryDesign&Manufacture27开孔位置对腔体屏蔽特性影响的数值模拟研究曹钟，胡鹏，倪增元(电子科技大学机械电子工程学院，四川成都611731)摘要：屏蔽腔体是一种广泛采用的电磁屏蔽措施，然而由于散热等需求，屏蔽腔上会存在一些开孔。在电磁干扰源的作用下，开孔导致的电磁泄漏将对腔体的屏蔽效能造成影响。腔体的屏蔽效能与腔体结构有很大关系，对于结构设计，开孔位置又是一个很重要的方面。以带开孔的金属矩形腔体为研究对象，使用传输线矩阵法(TLM)详细研究了开孔位置，以及腔体谐振频率，对腔体屏蔽效能的影响。分析了仿真屏蔽

2、效能曲线，得到了一些腔体屏蔽效能与开孔位置和谐振频率的关系，为屏蔽腔体的开孔设计提供了一些参考。关键词：腔体；屏蔽效能；开孔位置；谐振频率中图分类号：TH16；TP391．9文献标识码：A文章编号：tO01—3997(2014)04—0027—03NumericalSimulationontheEfectofAperturePositiononElectromagneticShieldingPerformanceofEnclosureCAOZhong，HUPeng，NIZeng—yuan(SchoolofMechatronicsEngineering，Universi

3、tyofElectronicScienceandTechnologyofChina，SichuanChengdu611731，China)Abstract：Cavitiesalewidelyusedforelectromagneticshielding；however．aperturesalepresentedinpracticalenclosuresforheatdiss~ationpurpose，etc．Theelectro-ticleakageofapertureunderthesourceofelectromagneticinte咖rencehas肌effec

4、tontheshieldingefectivenessoftheenclosure．Thereisastrongrelationbetweenshieldingefectivenessandthecavitystructure；further．theaperturepositionisanimportantaspectofthestructuredesign．Usingthetransmission-2聊Matr~method(TLM)，theefectofaperturepositions，includingthecavityresonancefrequency，o

5、nshieldingefectivenessinvestigatedbyacuboidalmetalliccavitywithanaperture．TheCUlWe$ofshieldingefectivenessaleanalyzed，andsomeconclusionsabouttherelationsbetweentheshieldingefectivenessandaperturepositionsandcavityresonancefrequencyalegot．givingsD，nereferenceforthedesignofcavityapertures

6、．KeyWords：Cavity；ShieldingEfectiveness；AperturePosition；ResonanceFrequency1引言2开孑L腔体的几何建模随着电子设备的广泛应用，电磁兼容问题越来越受到人们2．1几何模型的关注，目前解决电磁兼容问题的主要手段有屏蔽、接地、滤波。带开孔的腔体，如图1所示。规格为(3o0×160×220)mm，壁其中屏蔽简单直观，是电磁兼容结构设计中一种有效手段，受到厚lmm，左侧面上开孔尺寸为(10x20)mm，位于左侧面的中心位了国内为众多学者的关注和研究。置，开孔与底边间距为75mm，与两端距离均为140mm。腔

7、体对外部干扰源的屏蔽效能，可通过实验获取，也可采用2．2求解设置数值算法和近似的解析算法。解析算法包含等效传输线法【·等，数值算法包含时域有限差分法口、有限元法和矩量法等。由于电子设备散热等需要[5-61，屏蔽腔体存在一些开孔。采用时域传输线矩平阵法(Transmission—LineMatrixmethod，TLM)，对平面波干扰下腔面波体不同开孔位置的电磁屏蔽特『生进行了研究，获得了开孔位置对腔体屏蔽效能的影响规律。TLM属于计算电磁学中的时域方法，结合Hugens原理和传输线理论，通过和Maxwell方程组的微分形式类比，进而计算电图1开孔腔体