电磁兼容实验课内容优秀课件.ppt

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1、电磁兼容实验课内容第1页，本讲稿共14页基本内容基本内容&屏蔽效能参数分析与仿真屏蔽效能参数分析与仿真&近地导线的电容性耦合仿真近地导线的电容性耦合仿真&滤波器插损指标分析与仿真滤波器插损指标分析与仿真&选做实验一：选做实验一：FDTD计算仿真偶极天线计算仿真偶极天线&选做实验二：选做实验二：FDTD计算仿真介质交界处的电计算仿真介质交界处的电磁波反射和透射磁波反射和透射电磁兼容与可靠性设计实验第2页，本讲稿共14页实验一实验一 屏蔽效能中的参数分析与仿真原理：原理：电磁能（波）的反射，是屏蔽电磁能（波）的反射，是屏蔽体对电磁波衰减的一种机理，体对电磁波衰减的一种机理，称为称为反射损耗反射损耗

2、 反射损耗与波阻抗有关反射损耗与波阻抗有关 屏蔽材料的阻抗屏蔽材料的阻抗 Zs 1 越低越低（r 大良导体），则反大良导体），则反射损耗越大射损耗越大 特定的屏蔽材料（特定的屏蔽材料（Zs 一定），一定），被屏蔽的波阻抗被屏蔽的波阻抗ZW 越高，越高，则反射损耗越大则反射损耗越大入射入射透射透射反射反射AR1R2电磁兼容与可靠性设计实验第3页，本讲稿共14页 反 射 损 耗 R 20 lgZW4 ZsZs=3.68 10-7 f r/r远场：远场：377 近场：取决于源的阻抗近场：取决于源的阻抗同一种材料的阻同一种材料的阻抗随频率变化抗随频率变化电磁兼容与可靠性设计实验第4页，本讲稿共14页不

3、同电磁波的反射损耗 Zs=屏蔽体阻抗，屏蔽体阻抗，D=屏蔽体到源的距离（屏蔽体到源的距离（m），），f=频率（频率（MHz）,dB远场:R 20 lg3774 Zs45002 D fD f Zs Zs电场:R 20 lg磁场:R 20 lg已有已有于是于是p 注意：反射损耗不是将电磁能量损耗掉，而是将其反射到空间。注意：反射损耗不是将电磁能量损耗掉，而是将其反射到空间。电磁兼容与可靠性设计实验第5页，本讲稿共14页实验内容实验内容用用MatlabMatlab仿真不同频率电磁波，在不同距离下仿真不同频率电磁波，在不同距离下的波阻抗；的波阻抗；用用MatlabMatlab仿真不同不同频率，不同距离

4、，不同仿真不同不同频率，不同距离，不同电磁场下，屏蔽层的反射损耗。电磁场下，屏蔽层的反射损耗。实验要求实验要求单步调试程序代码；学习仿真原理；单步调试程序代码；学习仿真原理；给出仿真的结果和图形表示；给出仿真的结果和图形表示；结合图形说明频率、距离、远场结合图形说明频率、距离、远场/近场下屏蔽层近场下屏蔽层的反射损耗特点。的反射损耗特点。电磁兼容与可靠性设计实验第6页，本讲稿共14页实验二实验二 近地导线间的电容性耦合原理：原理：两根平行的导线之间存在电容耦合两根平行的导线之间存在电容耦合导线和地之间也存在电容耦合导线和地之间也存在电容耦合电磁兼容与可靠性设计实验第7页，本讲稿共14页耦合公式

5、：耦合公式：电磁兼容与可靠性设计实验第8页，本讲稿共14页实验内容实验内容用用MatlabMatlab仿真，固定电容参数，变化的频仿真，固定电容参数，变化的频率参数情况下的电容耦合效果；率参数情况下的电容耦合效果；用用MatlabMatlab仿真，固定频率参数，变化的电仿真，固定频率参数，变化的电容参数下的电容耦合效果。容参数下的电容耦合效果。实验要求实验要求单步调试程序代码；学习仿真原理；单步调试程序代码；学习仿真原理；给出仿真的结果和图形表示；给出仿真的结果和图形表示；结合图形说明频率、电容参数对耦合效果的结合图形说明频率、电容参数对耦合效果的影响。影响。电磁兼容与可靠性设计实验第9页，本

6、讲稿共14页实验三实验三 滤波技术中滤波技术中滤波器参数仿真原理：原理：由电感、电容等电抗元件或它们的组合网络可以组成滤由电感、电容等电抗元件或它们的组合网络可以组成滤波器用于电磁兼容中的滤波，如波器用于电磁兼容中的滤波，如L型滤波器型滤波器插损是描述滤波器性能的重要参数插损是描述滤波器性能的重要参数电磁兼容与可靠性设计实验L型滤波器型滤波器T型滤波器型滤波器第10页，本讲稿共14页插损计算公式插损计算公式插损计算公式插损计算公式电磁兼容与可靠性设计实验第11页，本讲稿共14页实验内容实验内容用用MatlabMatlab仿真仿真L L型滤波器，在源阻抗和负载阻抗相同型滤波器，在源阻抗和负载阻抗

7、相同的情况下，不同频率、电感、电容参数下的插损；的情况下，不同频率、电感、电容参数下的插损；用用MatlabMatlab仿真仿真T T型滤波器，在源阻抗和负载阻抗相同型滤波器，在源阻抗和负载阻抗相同的情况下，不同频率、电感、电容参数下的插损；的情况下，不同频率、电感、电容参数下的插损；实验要求实验要求单步调试程序代码；学习仿真原理；单步调试程序代码；学习仿真原理；给出仿真的结果和图形表示；给出仿真的结果和图形表示；结合图形说明频率、电感电容参数对插损指标结合图形说明频率、电感电容参数对插损指标的影响。的影响。电磁兼容与可靠性设计实验第12页，本讲稿共14页选做实验一选做实验一内容：内容：Mat

8、labMatlab平台下，用平台下，用FDTDFDTD仿真电磁耦合中仿真电磁耦合中偶极天线的空间电磁辐射；偶极天线的空间电磁辐射；要求：结合原理观察分析实验结果。要求：结合原理观察分析实验结果。选做实验二选做实验二内容：内容：MatlabMatlab平台下，用平台下，用FDTDFDTD仿真电磁仿真电磁波在两种介质层交界处发生的反射和折射波在两种介质层交界处发生的反射和折射现象。现象。要求：结合原理观察分析实验结果。要求：结合原理观察分析实验结果。电磁兼容与可靠性设计实验第13页，本讲稿共14页FDTDFDTD简介简介时域有限差分法时域有限差分法 (FDTD,Finite-Difference

9、Time-Domain)(FDTD,Finite-Difference Time-Domain)核心思想是把带时间变量的核心思想是把带时间变量的MaxwellMaxwell旋度方程转化为差分形旋度方程转化为差分形式，模拟出电子脉冲和理想导体作用的时域响应式，模拟出电子脉冲和理想导体作用的时域响应号称目前计算电磁学界最受关注，最时髦的算法，但还在号称目前计算电磁学界最受关注，最时髦的算法，但还在发展完善之中发展完善之中国外已有多种基于国外已有多种基于FDTDFDTD算法的电磁场计算的软件算法的电磁场计算的软件:XFDTD:XFDTD，等等等等FDTDFDTD的特点的特点广泛的应用性广泛的应用性节约运算和存储空间节约运算和存储空间适合并行计算适合并行计算计算程序的通用性计算程序的通用性简单直观，容易掌握简单直观，容易掌握电磁兼容与可靠性设计实验第14页，本讲稿共14页