一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法和装置，所述方法包括：根据预先获取的电磁屏蔽材料的包括电导率、磁导率、结构特性、摆放位置、开孔位置和开孔数量的属性参数，模拟电磁屏蔽模型；计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，计算所述电磁屏蔽模型的基本参数；根据所述属性参数确立目标函数，并根据所述屏蔽效能和瞬态脉冲波形为所述目标函数确定约束条件，输入所述基本参数，并基于所述约束条件进行多目标优化，获得最优解。本申请通过模拟电磁屏蔽罩和电磁环境，可以实现根据电磁屏蔽结果推导电磁屏蔽罩具体参数。具体参数。具体参数。

【技术实现步骤摘要】
一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法及装置


[0001]本申请属于本申请属于电磁兼容设计仿真领域，特别是涉及一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法。本申请还涉及一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化装置。

技术介绍

[0002]随着国家对于智能电网的大力推进，无线通信技术逐渐应用到电力系统的建设中。无线通信技术与智能电网越来越深入的结合应用，使得高压输变电系统的测控设备数量和种类不断增加，与电力系统原有的一次设备和二次设备共同存在于一个电磁环境中。无线通信设备作为测控设备担负着在变电站内信号采集与传输的重要功能，通常被布设在变电站内的各种电气设备附近，这使得变电站内的电磁兼容问题呈现出新的形势。
[0003]在高压输变电系统出现开关操作、短路故障、雷击等情况时，经常会产生幅值较高的电磁场，处于复杂电磁环境中的无线通信设备容易受到外界电磁波的电磁干扰。为了保证通信设备的正常工作，往往需要加装电磁屏蔽罩，屏蔽罩的电磁干扰防护效果成为值得关注的问题。电磁屏蔽罩具有一定的尺寸，多采用铝合金材质，有良好的导电性能，从而使电磁干扰得到有效抑制。针对不同的电子通信设备，应该提供针对该设备的最佳防护屏蔽设备。影响屏蔽效能的因素有大小，材料，壁厚等因素。同时，为了提高屏蔽罩通高频、阻低频的能力，通常会在封闭的金属壳体开设各种各样的孔洞。开孔虽然能够降低屏蔽罩对无线通信信号强度的影响，但是会影响屏蔽罩对高压输变电系统电磁干扰的屏蔽能力，对评估屏蔽盒电磁防护水平，揭示屏蔽罩空间电磁耦合规律提出了更高的要求。
[0004]目前，大部分电磁屏蔽模拟测试方法都是给出特定结构后分析其抗干扰特性。对于给定无线通信设备屏蔽罩设计最终目标和约束条件后反推其最优结构的优化设计“逆问题”，还没有具体技术方案出现。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的无法根据已知最终目标，反推其最优结构技术问题，本申请提供一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法。本申请还涉及一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化装置。
[0006]本申请提供一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法，包括：
[0007]根据预先获取的电磁屏蔽材料的包括电导率、磁导率、结构特性、摆放位置、开孔位置和开孔数量的属性参数，模拟电磁屏蔽模型；
[0008]计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，以及计算所述电磁屏蔽模型的基本参数；
[0009]根据所述属性参数确立目标函数，并根据所述屏蔽效能和瞬态脉冲波形为所述目标函数确定约束条件，输入所述基本参数，并基于所述约束条件进行多目标优化，获得最优解。
[0010]可选的，所述屏蔽材料为金属铝。
[0011]可选的，所述计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，计算所述电磁屏蔽模型的基本参数之前：采用入射波作为内部高频无线设备的激励源和外部低频磁场的激励源。
[0012]可选的，所述计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能的表达式如下：
[0013][0014]SE
E
＝A+R+B
[0015]其中，所述F表示取傅里叶变换，A为吸收损耗；R为反射损耗；B为多次反射损耗，所述B0为未加屏蔽时的磁感应强度。
[0016]可选的，所述约束条件包括：
[0017]x
min
＜x1＜x
max
[0018]y
min
＜y1＜y
max
[0019]z
min
＜z1＜z
max
[0020]h
min
＜h0＜h
max
[0021]r
min
＜r0＜r
max
[0022]N
min
＜N0＜N
max
[0023]σ
min
＜σ0＜σ
max
[0024]μ
rmin
＜μ
r0
＜μ
rmax
[0025]其中，三维模型的长、宽、高分别设置为x1cm，y1cm，z
1 cm，盒体厚度为h0mm，各面中心设置开孔为半径为r0cm圆孔，开孔数量为N0，导率为σ0和磁导率为μ
r0
。
[0026]本申请还提供一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化装置，包括：
[0027]建模单元，用于根据预先获取的电磁屏蔽材料的包括电导率、磁导率、结构特性、摆放位置、开孔位置和开孔数量的属性参数，模拟电磁屏蔽模型；
[0028]参数单元，用于计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，计算所述电磁屏蔽模型的基本参数；
[0029]计算单元，用于根据所述属性参数确立目标函数，并根据所述屏蔽效能和瞬态脉冲波形为所述目标函数确定约束条件，输入所述基本参数，并基于所述约束条件进行多目标优化，获得最优解。
[0030]可选的，所述屏蔽材料为金属铝。
[0031]可选的，所述参数单元还包括，用于计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，计算所述电磁屏蔽模型的基本参数之前：采用入射波作为内部高频无线设备的激励源和外部低频磁场的激励源。
[0032]可选的，所述参数单元还包括，所述计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能的表达式如下：
[0033][0034]SE
E
＝A+R+B
[0035]其中，所述F表示取傅里叶变换，A为吸收损耗；R为反射损耗；B为多次反射损耗，所
述B0为未加屏蔽时的磁感应强度。
[0036]可选的，所述计算单元中，所述约束条件包括：
[0037]x
min
＜x1＜x
max
[0038]y
min
＜y1＜y
max
[0039]z
min
＜z1＜z
max
[0040]h
min
＜h0＜h
max
[0041]r
min
＜r0＜r
max
[0042]N
min
＜N0＜N
max
[0043]σ
min
＜σ0＜σ
max
[0044]μ
rmin
＜μ
r0
＜μ
rmax
[0045]其中，三维模型的长、宽、高分别设置为x1cm，y1cm，z
1 cm，盒体厚度为h0mm，各面中心设置开孔为半径为r0cm圆孔，开孔数量为N0，导率为σ0和磁导率为μ
r0
。
[0046]本申请相对于现有技术的优点是：
[0047]本申请提供一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法，包括：根据预先获取的电磁屏蔽材料的包括电导率、磁导率、结构特性、摆放位置、开孔位置和开孔数量的属性参数，模拟电磁屏蔽模型；计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化方法，其特征在于，包括：根据预先获取的电磁屏蔽材料的属性参数，模拟电磁屏蔽模型；计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，以及计算所述电磁屏蔽模型的基本参数；根据所述属性参数确立目标函数，并根据所述屏蔽效能和瞬态脉冲波形目标函数确定约束条件，输入所述基本参数，并基于所述约束条件进行多目标优化，获得最优解。2.根据权利要求1所述电磁屏蔽罩模拟测试方法，其特征在于，所述屏蔽材料为金属铝。3.根据权利要求1所述电磁屏蔽罩模拟测试方法，其特征在于，所述计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能并获取瞬态脉冲波形，计算所述电磁屏蔽模型的基本参数之前：采用入射波作为内部高频无线设备的激励源和外部低频磁场的激励源。4.根据权利要求1～3任一所述电磁屏蔽罩模拟测试方法，其特征在于，所述计算所述电磁屏蔽模型的屏蔽效能的表达式如下：SE
E
＝A+R+B其中，所述F表示取傅里叶变换，A为吸收损耗；R为反射损耗；B为多次反射损耗，所述B0为未加屏蔽时的磁感应强度。5.根据权利要求1所述电磁屏蔽罩模拟测试方法，其特征在于，所述约束条件包括：x
min
＜x1＜x
max
y
min
＜y1＜y
max
z
min
＜z1＜z
max
h
min
＜h0＜h
max
r
min
＜r0＜r
max
N
min
＜N0＜N
max
σ
min
＜σ0＜σ
max
μ
rmin
＜μ
r0
＜μ
rmax
其中，三维模型的长、宽、高分别设置为x
1 cm，y
1 cm，z
1 cm，盒体厚度为h0mm，各面中心设置开孔为半径为r
0 cm圆孔，开孔数量为N0，导率为σ0和磁导率为μ
r0
。6.一种无线通信设备电磁屏蔽罩性能优化装置，其特征在于，包括：建模单元，用于根据预先获取的电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，李和平，葛亮，裴景峰，王华，陈光，邵世畅，李艳玲，郑凯，张利，张明伊，尹志禹，包健，于欢，吴垒，刘庆，吴迪，刘志华，谢鹏飞，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：