论文部分内容阅读
随着电子技术的发展，各种电子设备所面临的电磁环境变得越来越复杂。金属箱体被广泛地应用在各种电子设备系统中以保护其不受外部的电磁干扰。然而，为了保证电子设备的通风、操作窗口或其他功能需要，箱体表面都会有开孔或不经意的缝隙，这些结构将会引起外部电磁场与箱体的耦合，导致电磁能量进入箱体内部，影响内部电子元器件的正常功能，甚至完全破坏电子元器件。同时，贯通金属箱体的导线也是引起电磁场耦合的重要途径之一，外部电磁干扰在箱体外部导线上引起干扰电流，干扰电流会进入箱体影响内部电路的正常工作。只有准确地评估这些因素对金属箱体屏蔽效果的破坏作用才能正确地指导整个电子系统的结构设计，减小外界电磁干扰对内部电子元器件的破坏，提高系统的抗电磁干扰水平。 本文在深入学习了电磁场屏蔽理论的基础上，详细介绍了衡量箱体屏蔽效果的各种参数以及目前计算箱体屏蔽效能的各种数值算法，通过对各算法的分析，针对数值算法剖分复杂，计算速度较慢，消耗计算机资源较多的问题，最终选择应用基于传输线理论的解析方法来计算金属箱体的屏蔽效能。引入了基于传输线理论的等效传输线模型和中间级电路模型，并且分析了不同参数对屏蔽效能的影响。 针对箱体的孔缝耦合问题，首先介绍文中应用到的基本的传输线理论和波导的理论，接着引入了基于传输线理论计算矩形箱体屏蔽效能的等效传输线方法。推导了计及外部干扰电磁场与箱体开孔的耦合及箱体内各模式的耦合的中间级电路模型，该电路模型由于考虑了高次模的影响，可以计算频率高于1GHz和开孔不在箱体表面中心位置以及箱体内任意位置等各种情况箱体的屏蔽效能，经过对比，中间级电路模型与数值方法相比所用计算时间和计算机内存大大减少。同时，中间级电路模型还被用来分析电磁场通过贯通导线进入箱体在内部激励起电磁场，进而对箱体内部电子元器件造成的干扰情况。最后本文针对孔缝和贯通导线破坏箱体屏蔽效能，分析对比了一些提高金属箱体屏蔽效能的方法。