2.2 介質(zhì)板與第二層孔縫之間的距離對屏蔽效能的影響
介質(zhì)板尺寸不變?yōu)?00 mm×120 mm×1 mm.內(nèi)層孔到加載PCB 板的距離q 變化。在這里q 分別取50 mm,100 mm 和290 mm,最后和沒有PCB 板的情況做對比。
由圖5 可知，在給定頻率范圍內(nèi)，介質(zhì)板離第二層孔縫越遠，屏蔽效能越低。當介質(zhì)板離第二層孔縫50 mm的時候，大部分耦合場發(fā)生反射，耦合出腔體，因此第二層腔體中心場強是最小的，屏蔽效能是最大的，隨著距離的增大，腔體中心場強也逐漸增大，當增加到290 mm的時候，腔體中心場強達到最大值，與無介質(zhì)板時的場強接近，屏蔽效能也與無介質(zhì)板時接近。
2.3 介質(zhì)板數(shù)量對屏蔽效能的影響
介質(zhì)板大小均為300 mm×120 mm×1 mm,當只有一塊介質(zhì)板的時候，放置在距第二層孔縫100 mm 的地方，即圖1 中q=100 mm 的地方；當有兩塊介質(zhì)板的時候，放置在距離第二層孔縫50 mm 和100 mm 的地方，即圖1 中q=50 mm 和q=100 mm 的地方，當有三塊介質(zhì)板的時候，放置在距離第二層孔縫50 mm,100 mm 和150 mm 的地方，即圖1 中q=50 mm,q=100 mm 和q=150 mm的地方。仿真結(jié)果如圖6所示。
由圖6 可以看出，隨著介質(zhì)板數(shù)量的增加，腔體中心位置的屏蔽效能有所增加。
2.4 介質(zhì)板不同放置方式對屏蔽效能的影響
介質(zhì)板大小不變，以下面三種不同的方式放置：與第二層孔縫平行，放置在距離地二層孔縫100 mm的位置；與側(cè)面平行，放置在垂直于孔縫長邊中央的位置；與地面平行，放置在垂直于孔縫短邊中央的位置。三種放置方式如圖7所示。
三種情況仿真結(jié)果如圖8所示。
由圖8可知，介質(zhì)板平行與地面放置時屏蔽效能最差，其他兩種放置方式對屏蔽效能影響不大。
3 加載集成運算放大電路板對屏蔽效能的影響
實際的印制電路板和等效的宏觀介質(zhì)板還是存在一定的差異，在這里，將宏觀介質(zhì)板替換為集成運算放大電路板，如圖9所示。
對比介質(zhì)板和電路板在屏蔽腔中對屏蔽效能的影響，設置介質(zhì)板大小與電路板相同，均為75.59 mm×25.69 mm×0.711 2 mm,均將模型放置在屏蔽腔后腔中心距z 軸原點-99.288 8 mm 的位置，此處介質(zhì)板為前面提到的電導率為σ = 0.22 S - m-1 介電常數(shù)為εr = 2.65 的宏觀介質(zhì)板，印制電路板采用圖9所示的加載集成運算放大電路的電路板。運用CST,將電路板的PCB模型導入到CST的微波工作室中，經(jīng)過仿真后，其結(jié)果如圖10所示。
由圖10 可知，在大小、厚度、放置位置相同的情況下，宏觀介質(zhì)板和印制電路板得到的屏蔽效能相差不大，即用宏觀介質(zhì)板等效替代印制電路板誤差較小。
加載印制電路板后腔體屏蔽效能主要表現(xiàn)在電路板表面電場強度的變化和表面電流的不同，通過CST仿真，得到下述結(jié)果。
3.1 電路板表面電場
從由圖11 和圖12 可知，無屏蔽時最大場強為11.070 7 V·m-1 ,有屏蔽時最大場強為0.164 V·m-1 ,可見屏蔽腔對電路板起到了良好的屏蔽效果。并且相隔較近的導線之間容易引起高場強，如果沒有屏蔽，將會引起電路板的正常工作，嚴重時引起損壞。
3.2 電路板表面電流
在圖13 中，無屏蔽時電路板表面電流最大值為0.014 93 A·m-1 ,圖14中，有屏蔽時電路板表面電流最大值為2.091 8e - 005 A·m-1 ,明顯比無屏蔽時減小許多，說明屏蔽腔對電路板起到了良好的屏蔽效果。
4 結(jié)語
本文用傳輸線等效模型推出雙層加載電路板矩形腔體屏蔽效能的計算公式，通過仿真驗證了公式的正確性，并得出結(jié)論：在給定頻率范圍內(nèi)，介質(zhì)板越大，腔體屏蔽效能越高；介質(zhì)板離第二層孔縫越近，屏蔽效能越高；介質(zhì)板數(shù)量越多，屏蔽效能越高；介質(zhì)板平行與地面放置時屏蔽效能最差，其他兩種放置方式對屏蔽效能影響差別不大。通過以上結(jié)論，在設計機殼時，可以通過對內(nèi)部電路板的合理布局提高系統(tǒng)的屏蔽效能，同時，腔體內(nèi)電路的響應頻率應當避開腔體的諧振頻率。在本文中，為了更加貼合實際應用，將等效介質(zhì)板替換為加載集成運算放大電路的印制電路板模型，通過CST仿真，驗證了宏觀介質(zhì)板等效代替印制電路板的有效性和相似性，并且驗證了屏蔽腔體對內(nèi)部電路板良好的屏蔽效果以及屏蔽腔體對電路板功能的影響。（作者：楊楠）
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