电磁兼容与可靠性技术 实 验重庆大学通信学院基本内容&屏蔽效能参数分析与仿真&近地导线的电容性耦合仿真&滤波器插损指标分析与仿真&选做实验一：FDTD计算仿真偶极天线&选做实验二：FDTD计算仿真介质交界处 的电磁波反射和透射电磁兼容与可靠性设计实验实验一 屏蔽效能中的参数分析与仿真 原理： 电磁能（波）的反射， 是屏蔽体对电磁波衰减 的一种机理，称为反射 损耗 反射损耗与波阻抗有关 屏蔽材料的阻抗 Zs 1 越低（r 大良导体） ，则反射损耗越大 特定的屏蔽材料（Zs 一 定）， 被屏蔽的波阻抗 ZW 越高，则反射损耗越 大入射透射 反射A R1 R2电磁兼容与可靠性设计实验反 射 损 耗R 20 lgZW4 ZsZs = 3.68 10-7 f r/r远场：377近场：取决于源的阻抗同一种材料的阻 抗随频率变化电磁兼容与可靠性设计实验不同电磁波的反射损耗Zs = 屏蔽体阻抗， D = 屏蔽体到源的距离（m），f = 频率（MHz）,dB远场: R 20 lg377 4 Zs45002 D fD f Zs Zs电场: R 20 lg磁场: R 20 lg已有于是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。电磁兼容与可靠性设计实验 实验内容 用Matlab仿真不同频率电磁波，在不同距离下 的波阻抗； 用Matlab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。 实验要求 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； 结合图形说明频率、距离、远场/近场下屏蔽层 的反射损耗特点。电磁兼容与可靠性设计实验实验二 近地导线间的电容性耦合 原理： 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电磁兼容与可靠性设计实验耦合公式：电磁兼容与可靠性设计实验 实验内容 用Matlab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； 用Matlab仿真，固定频率参数，变化的电 容参数下的电容耦合效果。 实验要求 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； 结合图形说明频率、电容参数对耦合效果的 影响。电磁兼容与可靠性设计实验实验三 滤波技术中滤波器参数仿真 原理： 由电感、电容等电抗元件或它们的组合网络可以组 成滤波器用于电磁兼容中的滤波，如L型滤波器 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T型滤波器插损计算公式插损计算公式电磁兼容与可靠性设计实验 实验内容 用Matlab仿真L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； 用Matlab仿真T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； 实验要求 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； 结合图形说明频率、电感电容参数对插损指标 的影响。电磁兼容与可靠性设计实验选做实验一 内容：Matlab平台下，用FDTD仿真电磁耦 合中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。选做实验二 内容：Matlab平台下，用FDTD仿真电 磁波在两种介质层交界处发生的反射和 折射现象。 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FDTD简介 时域有限差分法 (FDTD, Finite-Difference Time-Domain) 核心思想是把带时间变量的Maxwell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 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 国外已有多种基于FDTD算法的电磁场计算的软件 :XFDTD，等等 FDTD的特点 广泛的应用性 节约运算和存储空间 适合并行计算 计算程序的通用性 简单直观，容易掌握电磁兼容与可靠性设计实验