带开孔的电子设备腔体耦合特性实验研究.pdf

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1、研究与带开孔的电子设备腔体耦合特性实验研究邓青林，王辉，肖集雄，胡新(1．武汉理工大学理学院，湖北武汉430070；2．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430070)子设备在100MHz～1GHz频率范围内的耦合关系进行了实验研究，探讨了腔体内场强及腔体屏蔽效能随开孔尺了入射波频率和谐振频率与屏蔽效能的关系。通过分析数据发现。对于不同的孔，腔体屏蔽效能的极小值点出现在同一频段，并且腔体的谐振频率也落在该频段．采用函数拟合方法对该现象进行逼近。关键词：屏蔽壳体：耦合场强：屏蔽效能中图分类号：TD76文

2、献标识码：A文章编号：1009—9492(2010)10—0051-031引言连，分别沿轴方向上和Y轴方向上以5ram进行取样，存带开孔的电子设备屏蔽效能是电磁兼容领域中重要的取相应的场强值。此时，场强探头通过光纤传输系统把数研究内容。为了满足散热、通讯的要求，有时需要在电子据传送给计算机，自动记录探头在每一个位置时场强探头设备上开孔．但这破坏了电子设备屏蔽的完整性，电磁脉的读数。本文采用多点平均法对实验数据进行处理，多点冲很容易通过电子设备壳体上的开孔耦合进入屏蔽腔体平均法是指在某一频率下。对屏

3、蔽腔体内的平均场强进行内，使得设备机箱的屏蔽性能下降。因此，如何有效地评测试时．在该屏蔽腔体内的轴方向上和Y轴方向上的线估带开孔电子设备腔体的屏蔽效能具有理论和现实意义。段．以5ram进行取样，并将该直线段上所有取样点在该目前，开孔电磁耦合的研究方法多基于数值计算方面，例频率条件下测得的场强值相加做平均，并将相加平均后得出的结果作为腔体内的平均场强值。如矩量法⋯、时域有限差分法[23以及多层快速多极子方法_3]，由于这些算法考虑的影响因素不够全面，得出的结果具有一定的局限性．而早期的试验无法实现精

4、确的测量．使得实验结果和实际情况还有一定的偏差。本文采用实验的方法．从实验角度研究屏蔽壳体的孔缝耦合特性，对孑L缝在一定频域范围(100MHz～1GHz)金属腔体内部耦合场强平均值以及腔体的屏蔽效能进行了研究，重点探讨了矩形开孑L尺寸对腔体屏蔽效能的影响。2测试系统与实验方法测试系统主要由高反射屏蔽室、机械式模式搅拌装置图l带开孔的电子设备物理(两个)与控制器、场发射天线、场参考天线、三坐标场强测试系统、安装有专用控制软件和数据处理软件的计算机以及射频信号发生器SMID1、双通道功率计NRVR、带

5、3实验结果与分析宽功率放大器50WD1000组成。3．1腔体内部的平均场强本实验中屏蔽腔体由钢制材料制成，尺寸大小为为分析电磁波经不同尺寸矩形开孑L耦合进入金属腔体80cmx7Ocmx100cm，其物理模型如图1所示，将场强计探内平均场强的情况，分别选取多组矩形孔缝。利用多点平头置于腔体内．用光纤传输线与EMR一2009型电场探头相均的处理方法．得出电场强度平均值。国防科技重点实验室基金项目(编号9l4OC87O205O9O3)收稿日期：2010—04一l0[二]]]3．1．1不同长边矩形开孑L对

6、应的场强出现一个平均场强峰值，由图2可知，腔体的谐振频率位选取各种不同长边矩形开孔的情况，采用多点平均法于该频段，由于矩形孑L较大，腔体谐振频率出现向低频平研究了开孔长边对腔体内平均场强的影响。选取50mmx移的现象。40mm，200mmx40mm，350mmx40mm，500mmx4Omm四3．1-2不同短边矩形开孔对应的场强组孔缝，并且测量了不同频率下，腔体内部的场强值，其对不同短边矩形开孑L情形下，采用多点平均法测量，中频率变化为100MHz～1GHz，频率的变化步长为对腔体内平均场强与频率

7、的关系作了探讨。表2给出随着100MHz。测量结果见表1。开孑L短边变化。其对应金属腔体内部的平均电场强值，选取了200ram×10mm，200mmx40mm，200mmx70mm，表1不同长边的矩形孔对应的场强200mmxl00mm四组矩形开孔的情况。＼孔缝表2不同短边的矩形孔对应的场强测量值电场强度kmm50×40200×40350×40500×40＼孔缝频率MH、＼电场强度ram＼＼、y／m＼200xl0200×40200×70200x10O1OO0．2591820．4434512．25l0

8、812．980932频率＼2000．2935624．1764543．354368．65777310O0．4586940．44345l1．0l056210292673000．6053073．549l6220．7814137．000002002．2077084．176454S．5388445．61705l4001．02489862．1823442．0727435．854983002．8768033．5491625．0237095．72386l5000．4079554．5346689．3