Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・电子技术 基于ＨＦＳＳ的金属箱体屏蔽效能的研究 文／邱诗浩 随着现代电子科学技术的发 展，电子设备的数量及种类不断 增加，使得电磁环境目趋复杂， 电子设备的电磁兼容性能就越来 越重要。在电子电器设备的金属 机箱设计中、由于需要考虑散热、 通风和纽装等问题，不同形状的 缝隙是不可避免的，本文通过电 磁仿真软件ａｎｓｏｆ ｔ ＨＦＳＳ，对金属 机箱上不同形状的缝隙对机箱屏 蔽效能造成的影响进行了详细分 析，并得出了结论。 与屏蔽效能之间的关系，我们选择 定 ０ 的机箱｝ 构造 『 的缝隙，通过比较柬研究它 们的优劣。 ３．】矩形缝隙长宽比例和屏蔽效能的关系 实验选取矩形缝隙，为了使通 能・ 敛，保持矩形缝隙的而积不变，改变箱体ｊ 的 矩形缝隙的长宽比例，分别研究８０￣１．２５ｍｍ、 ５０Ｘ２ｍｍ和１ＯｘＩＯｍｍ时的屏蔽效能变化．结 果如 ２所示，ＩＯｘ１Ｏｍｍ时的 蔽散能最好， ５０Ｘ２ｍｍ时其次，８０￣１．２５ｍｍ ｆｔ，ｊ最砼。这表明． 他条什不变的情况下，矩彤缝隙Ｋ宽比例 和屏蔽效能呈负十『】关。 ３．２缝隙个数和屏蔽效能的关系 【关键词】电磁兼容屏蔽效能ＨＦＳＳ 实验选取 同个数的圆形小孔阵， 持 总圩孔面积不变，改变ｄ，４Ｌ的数髓，分别酬：究 ４个、９个和１６个圆形小孔的解蔽效能变化， 结果 Ｉ圈３所示，１６小孔的屏蔽效能最好，９ 个小孔其次，４个４ＨＬ最差。这农明， ：开孔 而积‘定的情况卜，个增加开扎个数，减小 个４ｑＬ的』 、＿ｒ有利于提高屏蔽效能。 ３．３缝隙形状和屏蔽效能的关系 实验选取不同形状的小孔．保持小孔的 积不变，改变小孔的形状，分别研究 方形、 八边形和嘲形时的屏蔽效能变化，结果如 ４ 图１：机箱ｔｌＦＳＳ模型 １引言 电气和电子Ｉ：程师协会（ＩＥＥＥ）埘电磁撩 弈（ＥＭＣ）的定义是：设备或系统 电磁环 境卜能正常Ｔ：ｆ１ ，并Ｕ１ 对该环境ｑ 任何嚣物 构成不能承受的电磁骚扰的能力。为』 僳征 殳备１ 受外界复杂电磁环境的 Ｆ扰．ｊ｛： Ｊ丁 摧 ｛ｊ吝 能的／１ 对 他设备造成十扰，一般采用金属机 时敏感设备进行屏蔽，但是，由于设备的敞 热，删测和调试需要等冈袭的存在，机箱ｊ 的 缝隙 Ｉ ｔ １ 叮避免的，外界的电磁干扰通过这Ⅱ 所示， 形４，４Ｌ的屏蔽效能最好，八边形梢菱， 正方形最差。这表明，尽量使川 形，Ｉ，４Ｌｆ￣提 离箱体屏蔽效能。 图２：矩形缝隙长宽比例和屏蔽效能的关系 缝隙丰禺合 ０机箱内部，造成电路中敏感器件 的波动，影响设箭正常＿＿Ｉ＿＝作。电磁屏蔽效能 （Ｅｋｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ Ｅｆｉｅｅｔｉｖｅｎｅｓｓ， 简称 ＳＥ）址一种电磁指标，被用以度量电磁肼敝作 『｛ｊ的强弱，它的定义足：在电磁场ｑ ｚｌ１ｌ＝Ｊ 地点 无辫蔽存在时的电场强度与加屏蔽体后的电场 ４结论 本文通过电磁仿真软件Ａｎｓｏｆｌ ＨＦＳＳ，对 金属机箱上不同形状的缝隙对机箱屏蔽效能的 影响进 ｒ详细分析，并得出Ｊ’结沦：对于面 秘 定的矩形缝隙，长宽比例越小，屏蔽效能 越好： 同形状的小孔中，形 喇滑的４，４Ｌ屏 蔼 、ＩＬ、强度之比，川ＳＥ表示： ＳＥ＝２０ｌｇ Ｅ＿ －－ ： Ｆｒｅｑ（ＧＨｚ） ｓ （Ｉ） ｊ ，Ｅ．，是空Ｉ＇ｕ］ＩＩ 试验点在不采取仟何 辫蔽措施时的电场强瞍，Ｅ 是同一试验点往经 过瞬蔽体褒减后的电场强度，ＳＥ越人，辫蔽 效粜越 。本文通过使用Ａｎｓｏｆｉ ＨＦＳＳ仿真软 什．建 Ｊ 金属机箱等效模型，对 隋形卜 的电ｊ二改备机箱进行了屏蔽效应分析，总结』， 提高机箱 蔽效能的改进措施。 蔽效能较好：多个４ｑＬ比单个人孔 蔽效能好。 凶此，在敏感设备机箱外壳的设汁Ｌ｝Ｊ，建议尽 最采朋 宽比例较小的矩形缝隙，通风孔形状 量圆滑，并且尽量避免大面午ＪＪ ＳＩ：４Ｌ，仃利】 提高机箱的屏蔽效应，避免电磁ｆ 扰。 图３：小孔个数和屏蔽效能的关系 参考文献 ［１】ｌ嗣映红，周克生，崔勇．电磁场与电磁兼 容［Ｍ］．北京科学出版社，２ ０１ ０． ［２】邱扬，田锦．电磁兼容设计技术［Ｍ】．西 安西安电子科技大学出版社，２ ０叭． ［３］张玉莲，崔杨．矩形金属腔体屏蔽效能分 析［Ｊ］．西安电子科技大学，２０ｌ】． ［４】李明洋．ＨＦＳＳ电磁仿真设计应用详解［Ｍ．Ｍ］ 人民邮电出版社，２ ０１ ０． 已 ２ ＨＦＳＳ模型的建立 Ａｎｓｏｆｌ ＨＦＳＳ作为是一款基于ｆ『限元 法（ＦＥＭ）的 维结构电磁场仿真软件，被 业界广为认可，在本文中用以研究多种 紊 酢 和解蔽效能的关系 如 １，研究选用厚度 为０，５ｍｍ的铝制箱体，箱体的几何尺、ｊ 为 ３００￣２００ｘｌＯＯｍｍ，激励则使用平面波源，将 入射波设为沿ｘ轴负方向垂直入射，电场测 试点化于箱体中心。 作者简介 邱诗浩（１ ９９４一），男，江西省赣州Ｉ市人。硕 士研究生。主要研究方向为天线ｉ￣ｑ－和微波应 用。 图４：缝隙形状和屏蔽效能的关系 ３屏蔽效能研究 为』 研究金属机箱上的缝隙形状和人小 作者单位 华东师范大学信息科学技术学院 上海市 ２ ００２４ｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ电子技术与软件工程・１ １ １
