PCB技术中的双层加载电路板屏蔽腔屏蔽效能研究(一)技术中的双层加载电路板屏蔽腔屏蔽效能研究(一)
摘要:为了提高设备中电子元件抵御来自外界和内部其他元件的电磁干扰,根据传输线理论,将双层加载电路
板屏蔽腔体模型转换为电路图,利用电路图推导出腔体中心屏蔽效能的等效公式。利用Matlab生成传输线法屏
蔽效能曲线,并通过仿真软件CST建模仿真,仿真结果与Matlab输出曲线良好吻合,验证了公式的正确性。运
用CST研究了一些因素如电路板大小、数量、放置方式以及距孔缝的距离对屏蔽效能的影响。为了更加贴合实
际,采用加载集成运算放大电路的印制电路板来研究腔体屏蔽效能以及腔体对电路板功能的影响,最后提出了
一些提高屏蔽效能的方法。 0 引言 电子设备通常用机壳来屏蔽外界电磁场的干扰,机壳外部通常会
摘要:为了提高设备中电子元件抵御来自外界和内部其他元件的电磁干扰,根据传输线理论,将双层加载电路板屏蔽腔体 摘要:为了提高设备中电子元件抵御来自外界和内部其他元件的电磁干扰,根据传输线理论,将双层加载电路板屏蔽腔体
模型转换为电路图,利用电路图推导出腔体中心屏蔽效能的等效公式。利用模型转换为电路图,利用电路图推导出腔体中心屏蔽效能的等效公式。利用Matlab生成传输线法屏蔽效能曲线,并通过仿真生成传输线法屏蔽效能曲线,并通过仿真
软件软件CST建模仿真,仿真结果与建模仿真,仿真结果与Matlab输出曲线良好吻合,验证了公式的正确性。运用输出曲线良好吻合,验证了公式的正确性。运用CST研究了一些因素如电路板大小、研究了一些因素如电路板大小、
数量、放置方式以及距孔缝的距离对屏蔽效能的影响。为了更加贴合实际,采用加载集成运算放大电路的印制电路板来研究腔数量、放置方式以及距孔缝的距离对屏蔽效能的影响。为了更加贴合实际,采用加载集成运算放大电路的印制电路板来研究腔
体屏蔽效能以及腔体对电路板功能的影响,最后提出了一些提高屏蔽效能的方法。体屏蔽效能以及腔体对电路板功能的影响,最后提出了一些提高屏蔽效能的方法。
0 引言
电子设备通常用机壳来屏蔽外界电磁场的干扰,机壳外部通常会开孔来提供通风性、可见性,而这样的开孔会使外部的电
磁场通过孔缝耦合到设备机壳内部,从而在机壳内部的设备或印刷电路板上感应出电流和电压,降低设备或元件的性能,严重
时会对内部设备造成损坏。因此,研究有空屏蔽腔对电磁干扰的电磁屏蔽效能有重要的实际意义和价值。从以往的研究看,提
高屏蔽效能的方法有很多,如相同面积下,孔阵的屏蔽效能优于单孔的屏蔽效能,双层孔的屏蔽效能优于单层的屏蔽效能,也
研究了很多因素对屏蔽效能的影响,如孔的大小,形状,孔间距,电磁波极化方向等。本文主要推导出双层加载电路板屏蔽腔
屏蔽效能公式,并运用CST仿真验证,研究电路板大小、位置、数量等因素对后腔中心点屏蔽效能的影响。
1 理论
平面波垂直照射双层有矩形孔加载电路板的屏蔽腔的模型如图1所示。一般情况下,由孔缝耦合进入屏蔽腔的能量要比穿
透腔体壁进入屏蔽腔的能量要多,因此只考虑耦合能量。
本文采用材料为铜的双层屏蔽腔模型,分前腔和后腔两部分。a ,b 是屏蔽腔的宽和高,前腔长度为d1 ,后腔长度为d2 ;w ,l
为腔体上开孔的长和宽;p 为后腔的中心观测点;q 为内层孔到PCB 板的距离;PCB 板厚度为t′ ;腔体厚度为t .
根据M.P.Robinson提出的传输线理论,孔缝等效为两端短路的共面带状传输线,矩形机壳等效为终端短路的波导。该模
型等效电路图如图2所示。
在图2中,V0 为等效辐射源,Z0 为空气波阻抗,约为377 Ω ,Zos 为孔缝的特性阻抗,等效矩形波导的特性阻抗和传播常