碳纤维复合材料电磁防护性能测试评估技术

发布时间：2024-01-31 08:04

　　随着科学技术的发展,碳纤维复合材料已在模块壳体、机箱机柜等装置上的得到了广泛应用,特别是其轻质,高强度和刚度使其在飞机机身的选择中备受欢迎。而碳纤维复合材料在射频场、磁场及雷电脉冲场环境下的电磁防护性能将直接影响飞机的电磁兼容性,从而对飞机飞行安全造成较大影响。本文从碳纤维复合材料射频场下的转移阻抗、磁场下的等效电导率及雷电脉冲场下的脉冲阻抗三个方面入手,研究其电磁防护性能测试技术。针对以上三个方面,首先为了研究在射频场环境下,碳纤维复合材料将一表面电流转移成另一表面电压能力的测试方法,本文引入射频转移阻抗的概念。设计并制作了频率上限为1GHz的射频转移阻抗同轴测试装置,然后使用HFSS对装置的关键参数进行了仿真和优化。接着对装置性能进行测试,测试结果表明其测试范围为0¹GHz,在该范围内VSWR低于1.25,S₁₁低于-20dB,趋势和大小与仿真结果基本吻合。最后用装置测试碳纤维复合材料,从4次独立测试结果可以看出其可重复性较好,几次结果的最大差值为3dB。接着为了研究磁场环境下,碳纤维复合材料导电性能的测试方法,引入等效电导率的概念。首先...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-5射频转移阻抗同轴装置简图

IEIH图2-4电磁场传播到金属平板试原理播到屏蔽障碍时，电流i就会在金属板表面产材料的两端产生电压降V，这个电压V的值就式2-4所示。转移阻抗同轴测试装置就是基于抗越小则材料的屏蔽性能越好。转移阻抗，Ω；间的电压，V；流，A。

图2-10N-KF同轴接头尺寸图

图2-10N-KF同轴接头尺寸图连接处的同轴线两段的尺寸不一致。如果直梯电容C，如图2-11所示。在突变处电磁波需要采取相应的补偿措施来消除突变。通以渐变的方式连接在一起，从而可以大大降a'b'baZcCZc

图2-17忽略法兰及50Ω匹配电阻仿真模型

将测试装置的左右两部分通过内外导体直接相连接，这样可以撑和两个腔体对整个装置性能的影响。内导体和外导体材料分别设置为理想导体（PEC）。在HFSS15.0中，的表面将会被自动设置为理想电边界。支撑介质材料设置为聚四Excitations）设置为波端口激励（WavePort....

图2-18绝缘支撑子内径仿真可以看出在频率为0～1.5GHz范围内几种情况基本相同；在2.5～3GHz时，r1=14mm

图2-18绝缘支撑子内径仿真出在频率为0~1.5GHz范围内几种情况基本相同；在2.5~3GHz两种情况的电压驻波比最多相差0.05。所以0~3GHz的范围时性能基本接近，而r1=13mm时稍好。在选择尺寸时要综合支撑子的支撑作用效果以及装置总尺寸的影响。....

本文编号：3891246