文档介绍：汇报人： 时间：2020
本模板有完整的思路及框架，更贴近实用
西电硕士论文答辩模板
CST及时域有限积分法（FIT）
CST简单介绍
CST MICROWAVE STUDIO，是德国CST（Computer Simulatio假设孔阵没有电阻性损耗且圆孔直径d小于孔间距 ，当 ， 和d远小于波长时，图6所示的两种结构的归一化并联导纳近似为：
（9）
式中： 和 分别为自由空间的波长和本征导纳， 和 分别是水平和垂直孔间距
图6 无限大金属平板上孔阵二维结构图
含圆形孔阵矩形机壳及其等效电路
图7表示暴露于平面电磁波中，加装印刷电路板的含圆形孔阵矩形机壳及其等效电路模型。矩形金属机壳除含孔的一个面以外， 作为连接自由空间和波导的模型。
图7 平面电磁波垂直照射加装PCB的含圆形孔阵矩形机壳及其等效电路
PCB等效建模
PCB引起的电磁波抑制能够用一块厚度近似等于PCB厚度t且完全填充波导横截面的电介质近似表示。如果介质块的有效相对介电常数为 ，有效电导率为 ，那么对于矩形机壳内部介质块加装区域中传播的TE10模，其传播特性为
(10)
式中 , , ，且 , , , 分别是频率，自由空间中的波长、特性阻抗和介电常数。
加装印刷电路板含圆形孔阵矩形机壳屏蔽效能表达式
依据图7等效电路和戴维南定律，孔阵处的等效电压源及其阻抗为
（11）
(由传输线理论知，介质板左端处的电压及阻抗可表示为：
(12)
同理可知介质板右端处的电压及阻抗可表示为：
(13)
加装印刷电路板含圆形孔阵矩形机壳屏蔽效能表达式
PCB右侧，观测点P处的等效电压源阻抗和电压为：
(14)
观测点P处向右看去的短路波导段的等效阻抗为：
(15)
从而可得观测点P处的电压为：
(16)
如果没有矩形屏蔽机壳，那么平面电磁波在自由空间传播，从而观测点P处的负载阻抗为 ，电压 ，因此电场屏蔽效能为：
(17)
加装印刷电路板含圆形孔阵矩形机壳屏蔽效能计算结果及分析
方法验证及比较
电场极化方向对屏蔽效能的影响
孔径大小对屏蔽效能的影响
孔阵排列夹角对屏蔽效能的影响
孔间距大小对屏蔽效能的影响
PCB厚度对屏蔽效能的影响
含方孔阵矩形机壳屏蔽效能的等效计算
方法验证及比较
依据本文提出的波导等效电路模型，及电场屏蔽效能解析表达式（17），编程计算屏蔽效能是本文方法。CST仿真意味着基于相同模型和参数，采用通用专业软件CST的仿真结果。图8表示观测点处，采用本文方法和CST仿真的电场屏蔽效能，以及文献【35】（没有加装PCB，即空机壳）的结果。从图8可以看出，本文方法与CST仿真结果良好吻合。当机壳没有加装PCB时，本文提出的等效电路模型及电场屏蔽效能解析表达式就可以简化为文献【35】的结果。可见本文提出的等效电路模型及电场屏蔽效能解析表达式是有效的
图8 不同方法屏蔽效能的比较
电场极化方向对屏蔽效能的影响
图9表示入射波电场极化方向与屏蔽效能的关系。这里取电场强度与孔阵宽度w之间的夹角为 ，电场极化方向与孔阵长度方向平行（ ）时的机壳屏蔽效能，同电场极化方向与孔阵长度方向垂直（ ）时的机壳屏蔽效能比较，前者显著优于后者。
图 9 极化方向与屏蔽效能的关系曲线
孔径大小对屏蔽效能的影响
图10表示不同孔径大小与屏蔽效能的关系。结果显示出：孔直径越小，屏蔽效能越高，屏蔽效果越好。
图 10 不同孔径大小的屏蔽效能比较
孔阵排列夹角对屏蔽效能的影响
图11描绘孔正交排列与交错排列（见图6）时，含圆孔阵矩形金属机壳的屏蔽效能比较。从图11中可以看出，孔交错夹角越小，屏蔽效果越差。在其他条