電磁兼容實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容

1、電磁兼容實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容第1頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五基本內(nèi)容屏蔽效能參數(shù)分析與仿真近地導(dǎo)線的電容性耦合仿真濾波器插損指標(biāo)分析與仿真選做實(shí)驗(yàn)一：FDTD計(jì)算仿真偶極天線選做實(shí)驗(yàn)二：FDTD計(jì)算仿真介質(zhì)交界處的電磁波反射和透射電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第2頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五實(shí)驗(yàn)一 屏蔽效能中的參數(shù)分析與仿真原理：電磁能（波）的反射，是屏蔽體對(duì)電磁波衰減的一種機(jī)理，稱為反射損耗 反射損耗與波阻抗有關(guān) 屏蔽材料的阻抗 Zs 1 越低（r 大良導(dǎo)體），則反射損耗越大 特定的屏蔽材料（Zs 一定）， 被屏蔽的波阻抗ZW 越高，則反射損耗越大入射

2、透射反射AR1R2電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第3頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五 反 射 損 耗 R 20 lgZW4 ZsZs = 3.68 10-7 f r/r遠(yuǎn)場：377近場：取決于源的阻抗同一種材料的阻抗隨頻率變化電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第4頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五不同電磁波的反射損耗 Zs = 屏蔽體阻抗， D = 屏蔽體到源的距離（m），f = 頻率（MHz）,dB遠(yuǎn)場: R 20 lg3774 Zs45002 D fD f Zs Zs電場: R 20 lg磁場: R 20 lg已有于是 注意：反射損耗不是將電磁能量損耗掉，而是

3、將其反射到空間。電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第5頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用Matlab仿真不同頻率電磁波，在不同距離下的波阻抗；用Matlab仿真不同不同頻率，不同距離，不同電磁場下，屏蔽層的反射損耗。實(shí)驗(yàn)要求單步調(diào)試程序代碼；學(xué)習(xí)仿真原理；給出仿真的結(jié)果和圖形表示；結(jié)合圖形說明頻率、距離、遠(yuǎn)場/近場下屏蔽層的反射損耗特點(diǎn)。電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第6頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五實(shí)驗(yàn)二 近地導(dǎo)線間的電容性耦合原理：兩根平行的導(dǎo)線之間存在電容耦合導(dǎo)線和地之間也存在電容耦合電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第7頁，共14頁，2022年，5月20

4、日，6點(diǎn)28分，星期五耦合公式：電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第8頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用Matlab仿真，固定電容參數(shù)，變化的頻率參數(shù)情況下的電容耦合效果；用Matlab仿真，固定頻率參數(shù)，變化的電容參數(shù)下的電容耦合效果。實(shí)驗(yàn)要求單步調(diào)試程序代碼；學(xué)習(xí)仿真原理；給出仿真的結(jié)果和圖形表示；結(jié)合圖形說明頻率、電容參數(shù)對(duì)耦合效果的影響。電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第9頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五實(shí)驗(yàn)三 濾波技術(shù)中濾波器參數(shù)仿真原理：由電感、電容等電抗元件或它們的組合網(wǎng)絡(luò)可以組成濾波器用于電磁兼容中的濾波，如L型濾波器插損是描述濾波器性能的

5、重要參數(shù)電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)L型濾波器T型濾波器第10頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五插損計(jì)算公式插損計(jì)算公式電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第11頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用Matlab仿真L型濾波器，在源阻抗和負(fù)載阻抗相同的情況下，不同頻率、電感、電容參數(shù)下的插損；用Matlab仿真T型濾波器，在源阻抗和負(fù)載阻抗相同的情況下，不同頻率、電感、電容參數(shù)下的插損；實(shí)驗(yàn)要求單步調(diào)試程序代碼；學(xué)習(xí)仿真原理；給出仿真的結(jié)果和圖形表示；結(jié)合圖形說明頻率、電感電容參數(shù)對(duì)插損指標(biāo)的影響。電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第12頁，共14頁，2022年，5月2

6、0日，6點(diǎn)28分，星期五選做實(shí)驗(yàn)一內(nèi)容：Matlab平臺(tái)下，用FDTD仿真電磁耦合中偶極天線的空間電磁輻射；要求：結(jié)合原理觀察分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。選做實(shí)驗(yàn)二內(nèi)容：Matlab平臺(tái)下，用FDTD仿真電磁波在兩種介質(zhì)層交界處發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象。要求：結(jié)合原理觀察分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。電磁兼容與可靠性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第13頁，共14頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)28分，星期五FDTD簡介時(shí)域有限差分法 (FDTD, Finite-Difference Time-Domain)核心思想是把帶時(shí)間變量的Maxwell旋度方程轉(zhuǎn)化為差分形式，模擬出電子脈沖和理想導(dǎo)體作用的時(shí)域響應(yīng)號(hào)稱目前計(jì)算電磁學(xué)界最受關(guān)注，最時(shí)髦的算法，但還在發(fā)展完善之中國外已有多種基于FDTD算法的電磁場計(jì)算的軟件: