FDTD方法对有孔屏蔽腔的电磁特性分析

介绍了研究有孔腔体电磁特性的一种算法：时域有限差分法（FDTD）,并用FDTD方法对带孔缝机箱的电磁屏蔽特性进行了仿真分析,从而验证该方法对有孔矩形腔屏蔽效能计算的有效性和可靠性。     

电磁发射条件下导弹磁场屏蔽研究

作为一种新型的导弹发射方式,电磁发射技术以法拉第电磁感应定律为基础,产生电磁力推动导弹运动。导弹在发射过程中,会产生强的电磁场环境,使得周围电子设备无法正常工作。利用Maxwell软件,对电磁发射条件下的磁场环境进行仿真分析,并与添加屏蔽体后的环境进行对比,说明了屏蔽体对于磁场环境的屏蔽作用。针对实际应用时屏蔽体通常存在孔缝的情形,对具有不同形状孔缝的屏蔽体进行分析,研究其屏蔽效果的不同。这些将会指导导弹屏蔽体的结构设计问题。     

硼介质／石墨水泥基材料电磁屏蔽性能实验研究

为增强水泥基材料的电磁屏蔽性能，通过混凝土骨料替换的方法，实验研究了碳化硼、硼砂及石墨组合对复合材料电磁屏蔽效能的影响规律。实验结果表明单纯的碳化硼或碳化硼一硼砂作为水泥基材料骨料时，样品电磁屏蔽性能提升有限，但在添加硼介质时引入适当比例的石墨能有效改善材料的电磁屏蔽性能；另外，硼砂的添加会造成样品明显的缓凝现象，并且会对石墨导电吸波机制产生负面影响。     

建筑物内部电场强度分布特性数值模拟研究

为解决建筑物内部空间电场强度分布难以量化的问题,采用时域有限差分（FDTD）法,对以平面波为激励源,二阶Mur收边界条件的闭合规则建筑物、非规则加窗建筑物和含钢筋非规则加窗建筑物3种模型结构内部电场强度分布特性进行模拟,并通过FEKO软件对计算结果的有效性进行验证。结果表明：普通混凝土材质的建筑物对平面波电场几乎无屏蔽效能;吸波混凝土材质的建筑物对平面波电场的屏蔽效能也较为有限,且随激励源频率的增加,在建筑开窗区域附近的谐振性增强,屏蔽性减弱;通过对植入钢筋墙体建筑物采用细线FDTD法的场强分布计算,证明金属钢筋可提高建筑围护结构的屏蔽效能。     

手性导电复合材料屏蔽效能的数值研究

利用建立在单层无限大手性屏蔽体模型基础上的电磁屏蔽公式，将电导率的贡献等效为介电常数虚部的一部分，通过数值分析方法研究了手性参数对导电复合材料电磁屏蔽效能的影响规律，并细化研究了该参数对反射衰减、吸收衰减和多次反射衰减的影响。数值分析发现，屏蔽效能对手性参数、电导率的变化比较敏感。     

电磁屏蔽模型房接地性能实验研究

接地是建筑物实现宽频电磁屏蔽的重要技术措施,而导电的屏蔽功能层与接地系统电连接后也反过来影响接地的性能指标。采用导电混凝土为主料制作接地电极和电磁屏蔽模型房,测试单屏蔽模型房悬空、单电极-单屏蔽模型房接地以及单电极-双屏蔽模型房并联接地3种情况下的接地电阻变化规律。实验发现,屏蔽功能层本身可以等效为一个电阻,与接地系统并联后可以有效降低接地电阻;屏蔽功能层面积越大,电阻降低越多。实验结果可以为建筑物电磁屏蔽工程的接地设计与实践提供参考。     

开口金属腔体对强电磁脉冲的耦合效应

为了评价腔体开口因素对核电磁脉冲(High-amplitude Electro Magnetic Pulse,HEMP)和高功率微波(High Power Microwave,HPM)破坏效能的影响,采用CST电磁计算软件建立强电磁脉冲的孔缝耦合模型,研究孔缝的位置、大小以及长宽比对HEMP和HPM耦合效应的影响。结果表明,孔缝的位置、大小及长宽比对HEMP的耦合效应影响较大,合理控制孔缝的位置、大小以及长宽比能在一定程度上削弱HEMP的破坏效能。对于HPM,相同条件下其耦合效应要明显强于HEMP。在孔缝达到一定尺寸后,其大小和长宽比对HPM的耦合效应影响较小,仅孔缝位置会带来较大的影响。当开口平面与HPM入射方向平行时,耦合效应最弱,但此时耦合进入腔体内的能量还是很容易达到多种电子元器件的电磁损伤阈值级别。     

箱式屏蔽效能测试方法及影响因素分析

为测试强电磁场作用下材料的屏蔽效能,基于屏蔽材料的屏蔽原理,提出一种在GTEM室内置屏蔽箱测试材料屏蔽效能的新方法,构建实验平台,仿真分析屏蔽箱窗口尺寸及测试探头位置对测试结果的影响．实验结果表明：测试窗口大小和测试位置对测试材料的屏蔽效能有影响．其主要影响因素是屏蔽效能的测试频率下限,并确定了0．6m×0．6m窗口的测试频率下限为55MHz,0．3m×0．3m测试窗口的测试频率下限为250MHz．     

短切碳纤维混凝土电磁屏蔽规律的实验研究

随着电子产品普及和大功率电气设备数量的增加,导致电磁环境急剧恶化,从而带来了一系列隐患。简要阐述了电磁屏蔽的原理,介绍了碳纤维的性能,并对短切碳纤维水泥基复合材料的屏蔽性能进行了实验研究,制备出碳纤维吸波混凝土,测试了样品的电磁屏蔽性能,并比较3mm与6mm短切碳纤维在吸波混凝土中的屏蔽效能,分析、总结了实验样品中反映出来的规律,为设计高性能电磁屏蔽混凝土提供了依据。     

电磁屏蔽石墨混凝土电导率实验研究

石墨混凝土具有耐酸碱、成本低、性能稳定等优点。针对电导率是材料电磁屏蔽性能的重要影响参数,以获得最佳导电性能为方向设计了石墨混凝土的探索性制备方案,研究了其配合比对混凝土电导率性能的影响,采用四针电极法考察石墨混凝土的导电性能。实验结果表明,石墨混凝土中电导率存在不均匀性,其中粗颗粒石墨混凝土比细颗粒石墨混凝土具有更好的导电性能,其值约0．8 S/cm,表现出较好的性能一致性,为工程应用提供了条件。增加20%导电镍粉,对导电性能有改善,但水灰比较大。掺碳纤维石墨混凝土样品,针对石墨质量分数71%,相对石墨掺入碳纤维2%,电导率值由0．8 S/cm降为0．17 S/cm。其中材料的多孔性是材料导电性降低的主要因素。     

电磁屏蔽混凝土性能的数值模拟

从理论上探讨混凝土对电磁波屏蔽效能的潜在规律，旨在为提高我军营房综合防护能力提供参考数据。研究结果显示：复介电常数、复磁导率虚部对混凝土屏蔽效能的改善在高频波段均明显好于实部；与复介电常数相比复磁导率在低频波段的防护效能则更为突出；而单一组分手性物质对混凝土电磁屏蔽效能的提高作用有限。     

圆波导中测定手性复合材料屏蔽效能的数值模拟

为实现理论分析和实验结果的相互印证,首先理论分析了单层手性复合材料作为屏蔽体时,材料的电磁特性参数与屏蔽效能之间的关系,给出自由空间中屏蔽效能两种常用的表达形式,并结合圆波导边界条件给出关系式的修正结果;然后模拟研究了在利用圆波导测定手性材料屏蔽效能情况下,电磁参数与屏蔽效能的关系.在导电性基质材料和磁性基质材料情况下,分别利用Matlab软件模拟了介电常数虚部和磁导率虚部对屏蔽效能的影响,为实验结果的理论分析提供一种研究途径.     

用FDTD方法研究电磁屏蔽设计问题

本文用时域有限差分（FDTD）方法研究电磁屏蔽设计问题,首先介绍了FDTD方法原理,讨论了FDTD方法应用于电磁屏蔽设计问题时需要解决的几个关键问题,然后推导了孔缝的FDTD算法公式,最后给出了一些计算实例．     

浅谈防静电高分子复合材料的制作工艺

一、概述 防静电高分子复合材料具有防静电、电磁屏蔽、耐化学腐蚀、体质轻盈柔软、封合方式多样等特点。其满足化工产品、微电子器件、军工产品对包装材料的特殊要求。防静电高分子复合材料按制作工艺分为:抗静电剂处理型、导电材料复合型、涂层型、镀层型、表面改性型、结构导电聚合物等几类。笔者根据生产实践,拟就导电材料复合型、涂层型、镀层型的高分子防静电复合材料的制作工艺作以下论述。     

金属橡胶衬垫电磁屏蔽性能与测试

从金属橡胶材料的结构入手,研究了金属橡胶衬垫材料的电磁屏蔽（SE）机理,推导出金属橡胶电磁屏蔽效能的计算公式。通过实验,测量出金属橡胶电磁屏蔽衬垫的电磁屏蔽效能,并对屏蔽效能的计算公式进行了验证,研究结果为金属橡胶材料在电磁防护领域的普及和应用提供理论基础。     

电磁脉冲对含导线腔体内电路的耦合

应用时域有限差分法研究了有贯通导线存在时,干扰电磁场对有孔屏蔽腔体内电路上耦合电流的影响,进行了建模和计算分析.研究结果表明,当有导线贯通有孔屏蔽腔体时,腔体内电路上的耦合电流会显著增强,贯通导线的长度和半径以及入射波相对内电路位置等对腔体内电路上的感应电流有重要影响.     

对典型结构弹体的电磁耦合规律数值分析

为了研究某型弹体的电磁耦合规律,利用电磁仿真软件FEKO建立弹体模型.研究得到:在弹体内部腔体存在谐振频点,存在电磁耦合场的增强区域;引信内部存在谐振频点,存在电磁耦合场的增强区域;弹体与引信壳体的屏蔽效能随频率变化的规律.     

中国电科将石墨烯电磁屏蔽涂料应用于电磁屏蔽工程

正近日,中国电科33所与大同墨西科技有限责任公司通过对石墨烯电磁屏蔽涂料及其工程应用技术的联合研究,在国内首次将石墨烯电磁屏蔽涂料应用于屏蔽工程,并完成了石墨烯电磁屏蔽涂料屏蔽防护样板间的施工,屏蔽效能达到40d B,可实现电磁波阻隔99.99%。石墨烯屏蔽涂料区别于传统的钢结构六面体式屏蔽结构,在常规房间内进行综合电磁防护设计后,     

脱落连接器屏蔽设计

战场恶劣电磁环境对导弹武器飞行可靠性和作战效能的影响越来越突出,而作为导弹弹体主要电磁泄漏窗口的脱落插座,其屏蔽的好坏直接影响全弹性能.论证了脱落连接器的4种屏蔽方法和设计原理,给出了电磁屏蔽验证试验方法和结果,其中波导式脱落连接器综合性能较优,结构简单并能有效屏蔽反辐射导弹外界电磁干扰.     

装载PCB板的小屏蔽体屏蔽效能仿真研究

运用仿真软件FEKO对装载PCB板的小屏蔽体屏蔽效能进行了仿真计算。首先定义基于统计意义的屏蔽效能测试方法，然后对屏蔽体内部装载PCB板后的关键位置进行多点数据采集，并取其均值作为壳体屏蔽特性的量度。结果表明：装载PCB板对壳体屏蔽效能有很大影响，选择合适的装载位置会提高受保护器件的安全性。同时，对小屏蔽体的设计给出了相关的建议。