通信车电磁屏蔽门屏蔽效能分析及仿真
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隙（ １ 则 Ａ —ｃ ｚ ） Ｂ Ｄ问的并联 阻抗为 ：
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实际的屏蔽 门往往加有多层不 同类型的衬垫 ． 将其推 广剑 ｎ 层衬垫 ， 在 Ａ —Ｃ 则 Ｂ Ｄ间 并 入 ｎ个 Ｚ 则 并 联 阻 抗 Ｚ 的 』 义 表 一 达式为 ：
其 中 ｎ为导 电衬垫 的层数 ， 于 ｚ ， 由 可得 Ｚ Ｚ缝， 冈而 有 Ｖ’ ｚ Ｊ ＜ 。根据屏蔽效能 的定义 ， 。 ＜ ｖ 得到 、 分析 巾 朱对门的具体结构 、 电衬 垫种类机 ２Ｉ ２１ 导 （ ０ ｝ ｇ ｇ 而适用下各种类 型的屏蔽 门。由 上分析 ， 越小则屏效越高 ． ｚ 减 小 ｚ。 的途径有 两个 ， 一是增加导 电衬垫 的层数 ， 二是减小 导电 衬垫的转移阻抗 ｚ 显然 ， 这与Ｔ程中高性能屏蔽 门常采用多层
第 ４ 期 总 ５４ ５ 期
Ｖ １５ ０ ６ ｏ５４ Ｎ ． ． ４
通 信 车 电磁 屏 蔽 门 屏 蔽 效 能 分 析 及 仿 真
刘 军 沈 卫 东 胡 元 恩
（ 重庆通信学院 中图分类号 ： Ｎ Ｔ 文献标识码 ： Ａ
重庆
４０３） ０ ０ ５ 文章编 号：０ ８ ９ ５ （０ １１ — ０ ０ ０ １ ０ — ２ Ｘ２ １ ）２ ０ ４ — ２
＿ ＿＿ Ｊ
由图 ５ 可知 ． 簧片屏蔽 门的屏效在 ６ ｄ ０ Ｂ到 ９ ｄ ０ Ｂ之 间 ． 增加 簧片层数 可以有效提 高屏 蔽门的屏效 ．但其屏效 的增加随簧 片 层数的增加越来 越慢 ． ．这与实际屏蔽室多采用 双层 簧片或三层 簧片屏蔽 门是相符的 ．由图 ６可知 ． 网衬垫屏蔽门在低频时 配 丝 接面材料为锌时屏效 最好 ．在高频时配接 面材 料为镍时屏效最 好 由图 ７可知 ．层 数相同的簧片屏蔽 门比丝 网屏 蔽门屏效高 Ｚｌ ｌＧ ＋ ） ＇ ／ ：（ ２ ～ ０ Ｂ 高频时尤其明显． ０３ｄ ． 、两种屏 蔽门的屏效 在整个频段 内的 变化不大 ， 低频时呈上升趋势 ， 高频 时呈 下降趋势 。 表 １和表 ２ Ｂ ＝３２ ２ （ ） Ｚ ａ 【１— ｌｋ］ ｎａ／ Ｚ 为两层簧片屏蔽 门和两层 丝网屏蔽 门屏效测试 结果 其 中 ａ为门缝 宽度 ， 为波 长 ，为频 率 ， ＝ ＂／ ｆ ｋ ２ｆｃ为传播 常 ｒ 表１ 两层簧片屏蔽门的屏蔽效能实测值 数 ，ｏ１０ Ｚ＝ ２ ｗ为 自由窄间波阻抗 ｃ为光速。 加入导电衬垫后 ， 与前 述类似 ． 入射电磁波存门外表面感应 ｌ面 电流 Ｊ 叶 Ｊ 外透入 门缝 的 Ｊ ｜ ｛ 绶 ：国 ： ｌ 蕊： ０嚣 翳０ 垴Ｈ § 黧 § ００ ０ ： ： ： ： ｌ ： Ｈ 外受到所加导 电衬垫 （ 簧片或金属丝网 ） 的短路 。以加入一层簧
摘 要 ： ＨＥ 在 ＭＰ环 境 中， 信 车 的屏 蔽 门是 影 响 屏 蔽性 能重 要 因素 之 一 。 电磁 屏 蔽 门的 关键 是 保 证屏 蔽 体 与 门 的 导 电连 通 续性 ， Ｉ缝 上安 装 连 续 的 导 电衬 垫 可 以保证 其 导 电连 续 性 。 文 建 立 了适 用 于 不 同类 型 屏 蔽 门的屏 蔽 设 计模 型 ， 据 孔 缝耦 在 ＇ １ 本 依 合 机 理 和 导 电衬 垫转 移 阻抗 理 论 ， 衬 垫 层 数 、 型 等 因素进 行 了仿 真 分析 ， 通过 测试 数 据 验证 了屏 蔽效 能 分 析 的 正 确性 。 对 类 并 关键词 ： 电磁 屏 蔽 屏 蔽 效能 电磁 屏 蔽 门 屏 敝 效 能 及 转移 阻抗 的定 义 屏蔽效能是用来 砰价屏蔽体的屏蔽效果 ， 其定 义为 ： 对给定 的外来激励进行屏蔽时 ．在某 一 上屏 蔽体 安装 前后的电场强 点 度和磁场强度之 比值 ， Ｓ ＝ Ｓ ＝ 即 Ｅ Ｅ／ 或 Ｅ Ｈ／ Ｅ Ｈ 式 中 ：． Ｅ ， ——无屏 蔽体时某 一点 的电场和磁场 强度 ； Ｈ Ｅ， Ｈ ——一 屏蔽 体后 同一点 的电场 和磁场强 度， ， 安装 屏蔽效能一般 均 用 分 贝ｆＢ表 示 Ｓ ＝ ０ｇＨ／ ｄ） Ｅ ２１ ． ） （ Ｈ。 电磁密封衬垫 的辟蔽性能可以用转移阻抗（ ｚ） ｒ 这个参数来衡 毯． ．设衬垫和两侧屏蔽板的接合面 七流过电流 Ｉ两侧 屏蔽板之 ． 间的电压为 Ｖ， 则转移阻抗定义为 ｚ： ／ 转移阻抗越低 ， ＶＩ 。 则两｛ｊ ！ Ｊ ！ ｌ 屏蔽板之间的电磁泄漏越小 、 加衬垫后该缝 隙的屏蔽效能越高 Ｚ 二、 屏蔽 门模型的确立及屏效计算 Ｄ 通信车 的屏蔽 门经常 处于开关 状态 ．屏蔽衬垫长期处丁压 ＝ Ｚ 缩一 释放 的疲劳状态 ．要求屏蔽衬垫除 了有较高 的屏蔽效 能 ． 还 Ｚ 要 具有 良好 的弹性 和抗疲 劳特 性 铍铜簧片具有 良好的弹性 和 导电性 ， 电阻和 电感都 较小 ， 高频和低频 的屏 蔽效能都 较高 ， 属 亡 ＝ ： 丁允许表面滑动接触 的电磁 密封衬 垫。指形簧片与刀型结构配 Ｚ 合． 屏蔽效能高 ． 寿命长 ， 安装 和拆卸方便。金属丝网衬垫低频屏 二 － 蔽效 能高． 高频屏 蔽效 能低 ． 单独 使用的话只能适用于屏蔽要求 Ｚ 不高的场合 ， 但结构简单 ， 工量小 ， 加 定位要求不高 ， 便于安装调 十 试， 常和簧片组合使用 ． ．当电磁波入射到屏蔽体 时 ． 首先在 Ｚ 门外 表面感 应Ｌ 面电流 Ｊ ．该 电流通过缝隙向屏蔽体 内部扩散 ． Ｈ 外 透 射人屏蔽体 内部 未加导 电衬垫时 ， 门缝耦 合等效 电路如图ｎ ３所 Ｚ
导 电衬 垫 的结 论 是 一 致 的 三 、 真 分 析 仿 根据上节分析 ．对某型号通信 车进行编程计算进行仿 真分
析， 屏蔽 门的 门缝宽 ０ ｒ 簧片为 ９ — ０ ．ａ ４ ｍ． ７ ５０型指形簧片 ５所 、冈 示 为不 同层数簧 片门的屏蔽效 能 ：图 ６所示为两层 丝网 同配 接 面材料屏蔽 门屏效对 比图 ：图 ７所示为衬垫分别 为簧 片和丝
网 时 的屏 蔽 门屏 效对 比 图
刀 。
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ｎ Ｚ 图 ３门缝耦合等效电路 图 ４屏蔽 门等效电路图 由等效电路 可知 Ｖ Ｖ （ ＝ 即未加衬垫 时门缝各点 的电压相 等） ，可得屏蔽前门的压降 （ 了门对 于电磁场 的屏蔽性能） 体现 为 Ｖ ＤＺ 其 中 ｚ缝为将 门的缝 隙等效 为无 限长缝 的阻抗 ， ￣ Ｊ ＝ 根 据电磁场理论 ． 可得 ：
隙（ １ 则 Ａ —ｃ ｚ ） Ｂ Ｄ问的并联 阻抗为 ：
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实际的屏蔽 门往往加有多层不 同类型的衬垫 ． 将其推 广剑 ｎ 层衬垫 ， 在 Ａ —Ｃ 则 Ｂ Ｄ间 并 入 ｎ个 Ｚ 则 并 联 阻 抗 Ｚ 的 』 义 表 一 达式为 ：
其 中 ｎ为导 电衬垫 的层数 ， 于 ｚ ， 由 可得 Ｚ Ｚ缝， 冈而 有 Ｖ’ ｚ Ｊ ＜ 。根据屏蔽效能 的定义 ， 。 ＜ ｖ 得到 、 分析 巾 朱对门的具体结构 、 电衬 垫种类机 ２Ｉ ２１ 导 （ ０ ｝ ｇ ｇ 而适用下各种类 型的屏蔽 门。由 上分析 ， 越小则屏效越高 ． ｚ 减 小 ｚ。 的途径有 两个 ， 一是增加导 电衬垫 的层数 ， 二是减小 导电 衬垫的转移阻抗 ｚ 显然 ， 这与Ｔ程中高性能屏蔽 门常采用多层
第 ４ 期 总 ５４ ５ 期
Ｖ １５ ０ ６ ｏ５４ Ｎ ． ． ４
通 信 车 电磁 屏 蔽 门 屏 蔽 效 能 分 析 及 仿 真
刘 军 沈 卫 东 胡 元 恩
（ 重庆通信学院 中图分类号 ： Ｎ Ｔ 文献标识码 ： Ａ
重庆
４０３） ０ ０ ５ 文章编 号：０ ８ ９ ５ （０ １１ — ０ ０ ０ １ ０ — ２ Ｘ２ １ ）２ ０ ４ — ２
＿ ＿＿ Ｊ
由图 ５ 可知 ． 簧片屏蔽 门的屏效在 ６ ｄ ０ Ｂ到 ９ ｄ ０ Ｂ之 间 ． 增加 簧片层数 可以有效提 高屏 蔽门的屏效 ．但其屏效 的增加随簧 片 层数的增加越来 越慢 ． ．这与实际屏蔽室多采用 双层 簧片或三层 簧片屏蔽 门是相符的 ．由图 ６可知 ． 网衬垫屏蔽门在低频时 配 丝 接面材料为锌时屏效 最好 ．在高频时配接 面材 料为镍时屏效最 好 由图 ７可知 ．层 数相同的簧片屏蔽 门比丝 网屏 蔽门屏效高 Ｚｌ ｌＧ ＋ ） ＇ ／ ：（ ２ ～ ０ Ｂ 高频时尤其明显． ０３ｄ ． 、两种屏 蔽门的屏效 在整个频段 内的 变化不大 ， 低频时呈上升趋势 ， 高频 时呈 下降趋势 。 表 １和表 ２ Ｂ ＝３２ ２ （ ） Ｚ ａ 【１— ｌｋ］ ｎａ／ Ｚ 为两层簧片屏蔽 门和两层 丝网屏蔽 门屏效测试 结果 其 中 ａ为门缝 宽度 ， 为波 长 ，为频 率 ， ＝ ＂／ ｆ ｋ ２ｆｃ为传播 常 ｒ 表１ 两层簧片屏蔽门的屏蔽效能实测值 数 ，ｏ１０ Ｚ＝ ２ ｗ为 自由窄间波阻抗 ｃ为光速。 加入导电衬垫后 ， 与前 述类似 ． 入射电磁波存门外表面感应 ｌ面 电流 Ｊ 叶 Ｊ 外透入 门缝 的 Ｊ ｜ ｛ 绶 ：国 ： ｌ 蕊： ０嚣 翳０ 垴Ｈ § 黧 § ００ ０ ： ： ： ： ｌ ： Ｈ 外受到所加导 电衬垫 （ 簧片或金属丝网 ） 的短路 。以加入一层簧
摘 要 ： ＨＥ 在 ＭＰ环 境 中， 信 车 的屏 蔽 门是 影 响 屏 蔽性 能重 要 因素 之 一 。 电磁 屏 蔽 门的 关键 是 保 证屏 蔽 体 与 门 的 导 电连 通 续性 ， Ｉ缝 上安 装 连 续 的 导 电衬 垫 可 以保证 其 导 电连 续 性 。 文 建 立 了适 用 于 不 同类 型 屏 蔽 门的屏 蔽 设 计模 型 ， 据 孔 缝耦 在 ＇ １ 本 依 合 机 理 和 导 电衬 垫转 移 阻抗 理 论 ， 衬 垫 层 数 、 型 等 因素进 行 了仿 真 分析 ， 通过 测试 数 据 验证 了屏 蔽效 能 分 析 的 正 确性 。 对 类 并 关键词 ： 电磁 屏 蔽 屏 蔽 效能 电磁 屏 蔽 门 屏 敝 效 能 及 转移 阻抗 的定 义 屏蔽效能是用来 砰价屏蔽体的屏蔽效果 ， 其定 义为 ： 对给定 的外来激励进行屏蔽时 ．在某 一 上屏 蔽体 安装 前后的电场强 点 度和磁场强度之 比值 ， Ｓ ＝ Ｓ ＝ 即 Ｅ Ｅ／ 或 Ｅ Ｈ／ Ｅ Ｈ 式 中 ：． Ｅ ， ——无屏 蔽体时某 一点 的电场和磁场 强度 ； Ｈ Ｅ， Ｈ ——一 屏蔽 体后 同一点 的电场 和磁场强 度， ， 安装 屏蔽效能一般 均 用 分 贝ｆＢ表 示 Ｓ ＝ ０ｇＨ／ ｄ） Ｅ ２１ ． ） （ Ｈ。 电磁密封衬垫 的辟蔽性能可以用转移阻抗（ ｚ） ｒ 这个参数来衡 毯． ．设衬垫和两侧屏蔽板的接合面 七流过电流 Ｉ两侧 屏蔽板之 ． 间的电压为 Ｖ， 则转移阻抗定义为 ｚ： ／ 转移阻抗越低 ， ＶＩ 。 则两｛ｊ ！ Ｊ ！ ｌ 屏蔽板之间的电磁泄漏越小 、 加衬垫后该缝 隙的屏蔽效能越高 Ｚ 二、 屏蔽 门模型的确立及屏效计算 Ｄ 通信车 的屏蔽 门经常 处于开关 状态 ．屏蔽衬垫长期处丁压 ＝ Ｚ 缩一 释放 的疲劳状态 ．要求屏蔽衬垫除 了有较高 的屏蔽效 能 ． 还 Ｚ 要 具有 良好 的弹性 和抗疲 劳特 性 铍铜簧片具有 良好的弹性 和 导电性 ， 电阻和 电感都 较小 ， 高频和低频 的屏 蔽效能都 较高 ， 属 亡 ＝ ： 丁允许表面滑动接触 的电磁 密封衬 垫。指形簧片与刀型结构配 Ｚ 合． 屏蔽效能高 ． 寿命长 ， 安装 和拆卸方便。金属丝网衬垫低频屏 二 － 蔽效 能高． 高频屏 蔽效 能低 ． 单独 使用的话只能适用于屏蔽要求 Ｚ 不高的场合 ， 但结构简单 ， 工量小 ， 加 定位要求不高 ， 便于安装调 十 试， 常和簧片组合使用 ． ．当电磁波入射到屏蔽体 时 ． 首先在 Ｚ 门外 表面感 应Ｌ 面电流 Ｊ ．该 电流通过缝隙向屏蔽体 内部扩散 ． Ｈ 外 透 射人屏蔽体 内部 未加导 电衬垫时 ， 门缝耦 合等效 电路如图ｎ ３所 Ｚ
导 电衬 垫 的结 论 是 一 致 的 三 、 真 分 析 仿 根据上节分析 ．对某型号通信 车进行编程计算进行仿 真分
析， 屏蔽 门的 门缝宽 ０ ｒ 簧片为 ９ — ０ ．ａ ４ ｍ． ７ ５０型指形簧片 ５所 、冈 示 为不 同层数簧 片门的屏蔽效 能 ：图 ６所示为两层 丝网 同配 接 面材料屏蔽 门屏效对 比图 ：图 ７所示为衬垫分别 为簧 片和丝
网 时 的屏 蔽 门屏 效对 比 图
刀 。
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ｎ Ｚ 图 ３门缝耦合等效电路 图 ４屏蔽 门等效电路图 由等效电路 可知 Ｖ Ｖ （ ＝ 即未加衬垫 时门缝各点 的电压相 等） ，可得屏蔽前门的压降 （ 了门对 于电磁场 的屏蔽性能） 体现 为 Ｖ ＤＺ 其 中 ｚ缝为将 门的缝 隙等效 为无 限长缝 的阻抗 ， ￣ Ｊ ＝ 根 据电磁场理论 ． 可得 ：