屏蔽腔體內(nèi)微帶電路的電磁干擾分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代電子設(shè)備的小型化、集成化，印制電路板(PCB)成為電子電氣設(shè)備的重要組成部分，并且置于屏蔽腔體內(nèi)，而電路板上各元器件之間通過微帶線進(jìn)行連接以實(shí)現(xiàn)信息和能量的交換;然而，由于集成電路板的尺寸日益縮小，其上所含電子元件的數(shù)目卻越來越多，以至于微帶線的布局更加緊湊，布線的間距越來越窄。由于強(qiáng)電磁脈沖的頻譜越來越寬，干擾范圍愈加廣泛，電磁環(huán)境變得日益復(fù)雜。雖然印制電路板處于屏蔽腔體中，外界的強(qiáng)電磁脈沖仍然能夠穿過孔縫通過PCB板上的微帶

2、線耦合進(jìn)入電路，對電子元件和設(shè)備電路造成損壞和干擾。因此，分析屏蔽腔體內(nèi)印制電路的電磁耦合問題具有十分重要的意義。
　　論文首先對時(shí)域有限差分法(FDTD)的基本原理做了介紹，并結(jié)合非均勻網(wǎng)格劃分原理和多網(wǎng)格集總元件FDTD方法形成一種混合算法對微帶電路的電磁干擾問題進(jìn)行解決，建立電磁波空間照射平行耦合微帶線的電磁干擾模型，由于微帶電路上的微帶線和集總元件為精細(xì)結(jié)構(gòu)，在計(jì)算空間的大區(qū)域采用粗網(wǎng)格剖分，然后在靠近微帶電路的區(qū)域采用漸

3、變步長，網(wǎng)格漸變到微帶電路，對微帶電路板部分采用細(xì)網(wǎng)格剖分?？紤]到實(shí)際電子元件的尺寸比細(xì)網(wǎng)格大，即集總元件需跨過多個(gè)網(wǎng)格，因此，在非均勻網(wǎng)格基礎(chǔ)上應(yīng)用集總元件多網(wǎng)格FDTD算法來模擬連接的集總元件，實(shí)現(xiàn)微帶電路板電磁耦合分析的快速計(jì)算。通過與均勻FDTD算法及商業(yè)仿真軟件相比較，驗(yàn)證混合算法的正確性。
　　其次，計(jì)算和分析了簡單微帶電路的電磁干擾特性。利用非均勻FDTD混合算法分別分析了空間電磁波極化角α、微帶線線間距d、微帶線線

4、長l、微帶線寬度w的變化對平行雙線微帶電路端接負(fù)載上耦合電壓的影響。得到了自由空間里微帶電路的一些電磁耦合規(guī)律。
　　最后，現(xiàn)代電子設(shè)備的集成電路大都處于屏蔽腔體中，考慮屏蔽腔體對微帶電路的電磁干擾影響。建立了平面波照射下屏蔽腔體內(nèi)微帶電路的電磁干擾模型，通過與商業(yè)仿真軟件仿真結(jié)果對比驗(yàn)證了混合算法的正確性，然后分析了屏蔽腔體的屏蔽效果、微帶線線間距d、微帶線的寬度w以及PCB板的擺放位置變化對微帶電路的電磁干擾影響，得到負(fù)載電阻