【摘 要】
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随着电磁环境的日益复杂,低频磁屏蔽在很多领域都有应用需求。为了通风散热和设备布线,通常需要在屏蔽盒上开孔,这会使得屏蔽盒的屏蔽效能（SE）下降,同时,也使解析研究变得困难。目前针对开孔屏蔽盒的研究,已经有很多结果,主要基于数值计算方法,对机理的解释较少。本文从扩散效应、孔径效应和边缘效应出发,对机理做出进一步解释,深化低频磁场开孔屏蔽盒耦合特性的理论研究,发展解析或近似解析的方法。首先将开孔金属屏
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随着电磁环境的日益复杂,低频磁屏蔽在很多领域都有应用需求。为了通风散热和设备布线,通常需要在屏蔽盒上开孔,这会使得屏蔽盒的屏蔽效能（SE）下降,同时,也使解析研究变得困难。目前针对开孔屏蔽盒的研究,已经有很多结果,主要基于数值计算方法,对机理的解释较少。本文从扩散效应、孔径效应和边缘效应出发,对机理做出进一步解释,深化低频磁场开孔屏蔽盒耦合特性的理论研究,发展解析或近似解析的方法。首先将开孔金属屏蔽体分解成封闭的金属屏蔽体和开孔的理想导体屏蔽体两个子模型,二者分别对应磁场耦合的扩散效应和孔径效应。总磁场可以通过两个子模型的磁场的叠加得到。本文中对开孔球形屏蔽体、单个开孔和周期开孔的矩形屏蔽体的屏蔽效能解析公式进行了详细的推导,并通过与有限元仿真的对比验证了公式的有效性。进一步推导了屏蔽盒内部回路上的感应电压的计算公式,计算结果表明,外磁场平行开孔时,电压随线圈面积的增大而提高;垂直时,频率较低时电压随回路面积的增大而提高,而频率较高时,随着半径增大感应电压先提高后降低。最后,提出了一种近似解析的方法以计算有限大小的圆盘对环形线圈磁场的边缘效应场,并进行了仿真和实验验证,揭示了圆盘大小和位置等因素对边缘效应的影响。
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