【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属屏蔽外壳屏蔽效能，尤其涉及一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法。
技术介绍
1、随着电子科学技术的发展，电磁环境日趋复杂，这对现代电子产品的设计提出了严峻的考验，尤其在射电天文领域，射频干扰对射电天文观测的影响越来越大，台址内外电磁干扰通过天线旁瓣进入接收系统,降低系统信噪比,恶化观测数据,也加大了处理数据的复杂性，因此射电天文领域需要超高的屏蔽性能。
2、金属屏蔽外壳作为最为有效的屏蔽措施，用于防止高功率干扰设备的电磁泄漏，也用于保护敏感仪器。然而，在实际应用中，屏蔽机壳会因为通风，供电和信号传输等因素不得不开有孔缝，这会导致屏蔽壳体的性能大大降低。外壳的屏蔽性能通过其屏蔽效能(se)来量化，屏蔽效能定义为存在和不存在屏蔽体的情况下观察点的场强之比。因此，计算和预测具有孔缝的屏蔽外壳的se具有重要的理论意义和应用价值。
3、预测有孔屏蔽体屏蔽效能的方法包括数值法，实验法和解析法。时域有限差分法、传输线矩阵法(tlm)、矩量法、有限积分法，等电磁场数值方法可以处理任意复杂的几何结构，并能够准确得出高阶模式下的解，而实验法的结果受实验条件和环境的影响很大，且要耗费大量的人力物力和财力，且精度不高，因此本专利技术提出一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提出一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，该种带有孔缝的多层矩形金属盒的
2、为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，包括以下步骤：
3、步骤一：基于传统的单层robinson模型推导出多层屏蔽计算公式；
4、步骤二：采用基于传输线矩阵法的数值方法进行仿真分析，并引入壁厚修正系数和反射修正系数；
5、步骤三：根据理论和仿真结果确定壁厚修正系数和反射修正系数，最后根据理论值对后续结果进行修正，得到修正后的屏蔽效能计算公式。
6、进一步改进在于：所述步骤一中，单层robinson模型屏蔽效能计算步骤具体为：
7、s1：设单层屏蔽外壳模型的内部尺寸为a×b×d，穿孔的厚度为t，孔径大小为l×w的孔位于正面的中心，监测点p位于垂直于孔径表面的中心轴上，与表面的距离为p，激励源是垂直入射的平面波，孔缝的长边与电场极化方向垂直；
8、s2：根据s1设定的单层屏蔽外壳模型，获得其等效电路，将孔径等效为一个阻抗；
9、s3：利用戴维宁定理和传输线理论，求解等效电路中不同节点位置的电压或电流响应值，再根据屏蔽效能的定义，计算监测点p的屏蔽效能。
10、进一步改进在于：所述孔径阻抗计算公式为：
11、
12、式中za是孔径阻抗，zos是带状线的特性阻抗，k0是自由空间的波。
13、进一步改进在于：所述步骤一中，推导出多层屏蔽计算公式的具体步骤为：
14、ss1：以单层robinson模型为基础，设多层屏蔽外壳模型的外形尺寸设置为a×b×d，依次增加屏蔽层数量，层之间的距离由参数d1、d2…dn按顺序表示，同时设定每层的孔径大小相同，并且位于隔板的中心；
15、ss2：根据ss1设定的多层屏蔽外壳模型，获得其等效电路，并将每一层的孔缝都表示成等效阻抗za；
16、ss3：利用戴维宁定理和传输线理论，计算得到监测点p的等效电压，进而计算出监测点p处的屏蔽效能值。
17、进一步改进在于：所述ss3中，具体推导过程为：
18、使用电场和电压来分析外壳的屏蔽效能，根据戴维宁定理和电路理论，激励源在第一层右侧形成的等效源电压和阻抗可以表示为：
19、
20、
21、根据传输线理论，经过长度为d1的等效为传输线的波导后，第二层孔缝左侧的等效电压和等效阻抗为：
22、
23、
24、再次运用戴维宁定理，把第二层的孔缝阻抗考虑进去，便可得到其右侧的等效源电压和阻抗：
25、
26、
27、进一步改进在于：根据推导过程，计算出第n层孔缝的等效源电压v(2n-1)和阻抗z(2n-1)。在传输距离p之后，在点p处，源电压和阻抗为：
28、
29、
30、p点处的负载阻抗为：
31、zp＝jzgtan[kg(dn-p)]
32、因此，p点的等效电压为：
33、
34、最后可得p点处的屏蔽效能：
35、
36、进一步改进在于：所述步骤二中，引入壁厚修正系数和反射修正系数的计算步骤为：根据单层屏蔽的数据，理论值和仿真值的误差仅由孔缝形成的小波导管引起，因此二者差值为壁厚修正系数，然后，二层情况时，要考虑两个壁厚和一个反射因素，可以推导出反射修正系数。
37、进一步改进在于：所述步骤三中，根据理论值计算出三层和四层修正后的结果，从而最终修正后的屏蔽效能计算公式为：
38、y(n)＝q(n)+n×t-(n-1)×r
39、其中，y(n)代表层数为n时的修正值，q(n)代表层数为n时的理论值。
40、本专利技术的有益效果为：该种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法基于传统的单层robinson模型推导出多层屏蔽计算公式，采用基于传输线矩阵法(tlm)的数值方法仿真分析，从原理出发解释传统模型的缺陷，引入两个修正系数(壁厚修正系数和反射修正系数)，根据一层和二层的理论和仿真结果确定这两个系数，最后将三层和四层的理论结果进行修正，使之与更精确的仿真结果更接近，在此过程中需要利用理论值和仿真值共同确定修正系数，从而在分析多层有孔的矩形屏蔽腔体的屏蔽效能时具有较高的精度。
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1.一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述步骤一中，单层Robinson模型屏蔽效能计算步骤具体为：
3.根据权利要求2所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述孔径阻抗计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述步骤一中，推导出多层屏蔽计算公式的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述SS3中，具体推导过程为：
6.根据权利要求5所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：根据推导过程，计算出第n层孔缝的等效源电压V(2n-1)和阻抗Z(2n-1)。在传输距离p之后，在点P处，源电压和阻抗为：
7.根据权利要求1所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述步骤二中
8.根据权利要求1所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述步骤三中，根据理论值计算出三层和四层修正后的结果，从而最终修正后的屏蔽效能计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述步骤一中，单层robinson模型屏蔽效能计算步骤具体为：
3.根据权利要求2所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述孔径阻抗计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述步骤一中，推导出多层屏蔽计算公式的具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种带有孔缝的多层矩形金属盒的屏蔽效能混合计算方法，其特征在于：所述ss3中，具体推导过程为：
6.根据权利要求5所述的一种带...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，胡茂振，刘奇，谌世成，邢培帅，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：
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