基于Marx电路的PCB板电磁辐射与抑制研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:goodywq2008
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在现在的电子产品中,PCB板是其不可缺少的核心部件,电子产品中的绝大多数的电子元器件都是以PCB板作为载体实现各自的功能。所以PCB板可以被看做一个系统或者设备成品的缩影,它是EMI技术中最有研究价值的领域。系统或设备中最高工作频率主要分布在其印刷电路板上。随着目前电子产品的小型化,电子产品或设备的元器件都高度集成在印刷电路板上,印刷电路板的辐射就很大程度上确定了整个电子系统的辐射。当把一个印刷电路板加工制作出来以后,与此同时,其主要电路部分的辐射干扰特性就基本随之确定。要想再抑制或者减小其对外界的辐射干扰就只能采用外壳屏蔽和接口滤波的办法来减小电磁能量的辐射。这样做不仅会延长产品走向市场的周期,与此同时还会带来产品研发的成本的增加,是产品也变得更加复杂,其在使用中的可靠性也大大降低。本文以基于雪崩三极管的Marx脉冲形成电路为研究对象,首先介绍印刷电路板的原件及走线对电路板辐射的影响,电路板辐射的原因及理论分析,抑制其辐射的一些基本措施。详细介绍了基于雪崩三极管的Marx脉冲源电路的工作原理及其设计过程,分析并计算了各个元器件的参数对输出脉冲波形及幅度的影响。加工并通过实验测试电路板的输出波形以及其辐射的波形及幅度,同时绘制并分析了其辐射的方向图。分析计算其辐射产生的可能性因素,把电路板与CST仿真软件相结合即场与路相结合的方法来分析电路板辐射的原因并找到抑制辐射的方法,建立CST模型,利用CST仿真软件进行仿真计算。理论分析并仿真基于雪崩三极管的Marx脉冲源电路的微带参数(介质板厚度、介质板的介电常数及微带宽度)对辐射的影响。通过对重新布板的电路进行仿真分析电流分布及辐射波形来优化电路板减小辐射。最后计算屏蔽盒的屏蔽效能,包括单层板和多层板的屏蔽效能分析,设计屏蔽盒来减小电路板向空间辐射电磁波的幅度。加工实物并测量,分析测试加工实物的数据与仿真的结果产生差别的原因。在理论分析的同时建立屏蔽盒模型,仿真优化屏蔽盒,进一步减小电路板的辐射。优化后的屏蔽盒加工并测试,与仿真结果作对比。
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