屏蔽效能的计算

万方数据　万方数据第３１卷第２期高峰等：弹体磁屏蔽效能的计算与仿真１４３得纵向截面的磁屏蔽效能。

当地＝５０时，象＝·＋等＝－＋警＝７．２５当地＝１０００时，瓮…等＝·＋半北６综合可得，在弹丸纵截面菇町，７．２５罐ｂ蜥可见，即使弹体各处厚度相同，弹体横截面和纵截面内的磁屏蔽效能也不相同，弹体材料为钢时对地磁场的屏蔽效能最高可达１２６左右，意味着衰减系数可达９９％左右，即弹体内的磁场强度只有地磁场本身的ｌ％左右，为了把地磁传感器的信号放大到适合ＡＤ采样的范围，要额外把放大倍数增加１００倍左右。

由于地磁场是一种极弱的磁场，不考虑弹体屏蔽时，选用的单片机Ｃ８０５１１７０２１的ＡＤ转换位数为１２位，通常取放大倍数为３００～１０００倍，再在此基础上放大１００倍的话会引起电路放大倍数过高带来的电路自激和振荡，这是要避免的。

措施之一就是提高ＡＤ采样模块的分辨率，例如Ｃ８０５１Ｆ３５０的ＡＤ转换位数为２４位，这就大大减少了放大电路的负担，无需很大的放大倍数就使钢质弹体内地磁探测系统也能敏感到地磁信号并具有较高的分辨率‘１３弹体磁屏蔽效能的仿真分析ＡＮＳＹＳ是目前非常流行的有限元分析商业软件包，可进行结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析和多物理场分析，是惟一真正实现多场耦合的ＣＡＥ软件¨３１。

使用ＡＮＳＹＳ的Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ模块可进行电磁场分析，在计算弹体的磁屏蔽效能时，首先算出没有弹体屏蔽时的磁场强度磁巩（或感应强度玩），然后算出在磁场中置人弹体后其内腔的磁场强度磁风（或感应强度吼），两者的比值即为弹体的磁屏蔽效能。

３．１ＡＮＳＹＳ实体建模有限元分析的最终目的是建立实际问题的数学模型，它是物理原型的数学体现。

广义而言，模型应包括所有的节点、元素、材料特性、边界条件等，以及所有反应物理系统的特征。

在ＡＮＳＹＳ中，建立模型的含义要窄得多，仅指建立空间模型，而结合所研究的具体问题，仅讨论实体建模（ＳｏｌｉｄＭｏｄｅｌｉｎｇ，即先画出模型的几何形状，然后指示ＡＮＳＹＳ程序自动对几何实体进行网格划分，产生节点和单元，可控制程序生成单元的大小和形状），而不涉及直接生成有限元模型（ＤｉｒｅｃｔＭｏｄｅｌｉｎｇ，即“手动”定义每个节点的位置和每个单元的连接，可采用一些简便操作，如节点和单元的复制、对称投影等）¨３’１４１。

电缆屏蔽计算公式
电缆屏蔽计算公式是一种用于计算电缆屏蔽效果的方法。

在电缆传输中，电缆外部的干扰会对信号的传输质量产生不良影响，因此需要通过屏蔽来保护电缆，减少干扰的影响。

电缆的屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述，屏蔽系数越高，表示屏蔽效果越好。

屏蔽因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中，σ为屏蔽材料的导电率，ω为工作频率，ε为电缆绝缘材料的介电常数。

屏蔽因子越高，表示外屏蔽的效果越好。

电缆的内屏蔽采用铜丝编织、铜箔、铝箔等方式，其屏蔽效果可以通过衰减因子来描述。

根据电场理论，内屏蔽的衰减因子与屏蔽材料的传导率、电缆内径、屏蔽厚度等因素有关。

具体计算公式如下：
衰减因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中，σ为屏蔽材料的导电率，ω为工作频率，ε为电缆绝缘材料的介电常数。

衰减因子越高，表示内屏蔽的效果越好。

在实际应用中，电缆常常同时具有外屏蔽和内屏蔽，屏蔽效果由两者共同决定。

总屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述，屏蔽系数被定义为外屏蔽因子与内屏蔽因子的乘积。

具体计算公式如下：
屏蔽系数=外屏蔽因子×内屏蔽因子
屏蔽系数越高，表示总屏蔽的效果越好。

需要注意的是，以上公式是根据理论推导得出的近似公式，实际应用中还需要考虑电缆的具体结构、工作环境等因素，以及各种因素之间的相互影响。

因此，在实际应用中需要根据具体情况进行修正和调整，确保计
算结果的准确性。

此外，还需要结合实测数据进行验证，以保证计算结果的可靠性。

磁场强度的测量和屏蔽效率的计算C.1 一般原则C.1.1 磁场强度指标（1） GB/T2887和GB50174中规定，电子计算机机房内磁场干扰环境场强不应大于800A/m。

注：本磁场强度是指在电流流过时产生的磁场强度，由于电流元IΔs产生的磁场强度可按下式计算：H = IΔs/4πr2 （C.1）距直线导体r处的磁场强度可按下式计算：H = I/2πr （C.2）磁场强度的单位用A/m表示，1A/m相当于自由空间的磁感应强度为1.26μT。

T（特斯拉）为磁通密度B的单位。

Gs是旧的磁场强度的高斯CGS单位，新旧换算中，1Gs约为79.5775A/m，即2.4Gs 约为：191A/m，0.07Gs约为5.57A/m。

（2） GB/T17626.9中规定，可按下表规定的等级进行脉冲磁场试验：（3） GB/T2887中规定，在存放媒体的场所，对已记录的磁带，其环境磁场强度应小于3200A/m；对未记录的磁带，其环境磁场强度应小于4000A/m。

C.1.2 信息系统电子设备的磁场强度要求1971年美国通用研究公司R.D希尔的仿真试验通过建立模式得出：由于雷击电磁脉冲的干扰，对当时的计算机而言，在无屏蔽状态下，当环境磁场强度大于0.07G S时，计算机会误动作；当环境磁场强度大于2.4G S时，设备会发生永久性损坏。

按新旧单位换算，2.4 G S约为191A/m，此值较C.1.1的（1）中800A/m低，较表C.1中3等高，较4等低。

注：IEC62305-4（81/238/CDV）文件中给出在适于首次雷击的磁场（25K H2）时的1000-300-100A/m值及适用于后续雷击的磁场（1MH2）时的100-30-10A/m指标。

C.1.3 磁场强度测量一般方法（1）雷电流发生器法IEC 62305-4提出的一个用于评估被屏蔽的建筑物内部磁场强度而作的低电平雷电电流试验的建议。

（2）浸入法GB/T17626.9规定了在工业设施和发电厂、中压和高压变电所的在运行条件下的设备对脉冲磁场骚扰的抗扰度要求，指出其适用于评价处于脉冲磁场中的家用、商业和工业用电气和电子设备的性能。

EMC实验报告学号：******** 班级：04101101姓名：***EMC 屏蔽效能的测试报告一、实验原理：1. GB12190-1990 高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法：指测试过程中，除了与特定设施有关的频率之外，为考核屏蔽室屏蔽效能而选取的典型测试频率范围，分以下三个频段(见表1)。

表11）在20-300MHz 频段内由于天线尺寸和屏蔽室的谐振效应，使测量结果常常会因测试方法的微小变动产生极不正常的变化，所以在该频段内未推荐测试方法。

如确有必要侧试，本标准的小环法或频段II 测试方法可供参考。

2)侮个频段仅测一个频率点，用以粗略估计屏蔽室的屏蔽效能。

屏蔽效能的表示：在频段I ，屏蔽效能由右式表示:SE=20log12E E→→，在频段II ，屏蔽效能由右式表示:SE=20log12HH →→，在频段III ，屏蔽效能根据指示器方式的用右式表示:SE=10log 12P P 。

2. 测量的一般要求一般要求a.在正式侧量之前可对屏蔽室进行初测，找出性能差的门、接缝和安装不良的电源滤波器及通风孔，以便正式测量之前子以修补。

对于新建的屏蔽室，尤其有必要进行初测;b.在测试之前，应把金属设备或带金属的设备搬走，如桌子、椅子、柜子和不用的仪器等;c.屏蔽室的电源滤波器及室内电源线只给检测仪器及照明供电;d.在测试中，所有的射频电缆、电源和其他平时要求进人屏蔽室的设施均应按正常位置放置;e.电磁环境应满足GB 3907的要求，检测仪器本身应满足抗干扰要求，f.为了不致发生生理危害，应采取专门的预防措施，这对频段Ⅲ的测量尤为重要;9.测量中，对各种导线、电缆的进出口、门、观察口及板与板之间的接缝应特别注意;h.有些测试方法要求在不同的位置、不同的极化条件下对某一结构要素作多次测量，i.测试报告应记录可接近的屏蔽壁数目、受试屏蔽壁的数目，以及局部测试区的数目和位置。

3.测试用天线本标准对不同频段的测试天线规定如下:a.频段I:环形天线，b.频段I:偶极子天线，c.频段III:微波喇叭及其等效天线。