﻿ 船用屏蔽箱体孔腔耦合谐振的仿真分析
 舰船科学技术  2018, Vol. 40 Issue (6): 120-123 PDF

Simulation analysis of cavity coupling resonance in marine shielded box
LUO Ming-qi, JIN Hua-biao, WANG Zhuo, YU Fang-ping
School of Energy and Power Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China
Abstract: Electromagnetic resonance causes the shielding effectiveness of the shielded box to be drastically reduced. In order to analyze the cavity-box coupled resonance characteristics occurring in the maritime communication band, the pore size of electromagnetic coupled resonance in the marine communication band was analyzed based on the three-dimensional electromagnetic field simulation software. On the basis of this, the influences of the subdivision of the slot, the width of the slot, the thickness of the slot, the position of the slot and the number of slots on the electromagnetic coupling resonance are studied. The results of this paper have some reference value in the design of marine shielded box to suppress or control the electromagnetic coupling resonance of marine communications band.
Key words: electromagnetic resonance     shielding effectiveness     marine communication frequency band     cavity -box coupled resonance
0 引　言

 图 1 船用外壳端口辐射发射限值 Fig. 1 Radiated emission limit of marine shell port

1 孔腔耦合谐振的形成及其特性分析

 图 2 仿真计算模型 Fig. 2 Simulation model

 图 3 方形孔及各缝隙长度E-f曲线 Fig. 3 The E-f curves under Square hole and different gap length

L=1 322 mm时，SR3TE101谐振模在y=250 mm剖面的场强分布如图4所示。

 图 4 L=1 322 mm谐振场强分布图 Fig. 4 Resonance field intensity distribution diagram under L=1 322mm

L=800 mm时，SCR3谐振在y=250 mm剖面内部场强分布如图5所示。

 图 5 L=800 mm耦合谐振场强分布图 Fig. 5 Field intensity distribution diagram of coupled resonance under L=800 mm

1）当800 mm≤L≤1 000 mm时，产生与TE101模的耦合谐振现象；

2）随着缝隙长度的递增，出现在0~500 MHz的谐振频点数由0变为2，且缝隙谐振频点频率不断变低；

3）孔腔耦合谐振和腔体谐振的区别在于，SCR场分布图中缝隙处的驻波覆盖更大的横向面积，与腔体内驻波连接更加紧密；

4）孔腔耦合谐振和缝隙谐振的区别在于，SCR场分布中缝隙处的场强值比缝隙谐振更大（对比E-f曲线）。

2 孔缝结构参数对耦合谐振特性的影响

2.1 缝隙分段对耦合谐振特性的影响

 图 6 3种缝隙分段的E-f曲线 Fig. 6 The E-f curves under 3 kinds of gap segmentation

2.2 缝隙宽度及厚度对耦合谐振特性的影响

 图 7 3种缝隙宽度的E-f曲线 Fig. 7 The E-f curve of 3 kinds of gap width

 图 8 不同缝隙厚度的E-f曲线 Fig. 8 The E-f curves under different gap thickness

2.3 缝隙沿Y轴坐标位置对耦合谐振特性的影响

 图 9 不同缝隙位置的E-f曲线 Fig. 9 The E-f curves under different gap position

2.4 缝隙数量耦合谐振特性的影响

 图 10 不同数量缝隙的E-f曲线 Fig. 10 The E-f curves under different numbers of gap

1）对缝隙进行分段处理，缝隙分段越多，缝隙谐振频点越高，腔体内场强值越小；

2）缝隙宽度递增时，孔腔耦合谐振的2个频点场强值略变小且同时往低频及高频小幅度偏移；

3）缝隙厚度递增时，对于由缝隙横向谐振引起的孔腔耦合谐振影响非常小；

4）缝隙偏离箱体壁中心高度时，孔腔耦合谐振特性几乎不变，且会激励出腔体的其他模式谐振；

5）缝隙数量增加时，孔腔耦合谐振的2个频点场强值略变小且同时往低频及高频转移。如果缝隙不是以腔体壁中心高度对称分布，则会激励出其他的腔体模式谐振。

3 结　语

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