CN110913677A - 一种波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，包括：波导管放置于屏蔽箱体内，波导管包括波导板边框和多组波导板芯，多组波导板芯安装在波导报边框内，波导板边框底部设有伸出部，伸出部上放置有屏蔽体基体，其中，波导板边框通过螺钉或焊接形式固定安装在屏蔽体基体上；其中，波导管包括：具有信号发射器的波导管、具有反射检测传感器的波导管、具有透射信号检测传感器的波导管；网络分析仪包括：信号发射源、功分器、第一定向耦合器、第二定向耦合器、接收机。本发明具有工作频带宽、屏蔽性能高、通风性能好、安装简单方便、工作稳定可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及波导管技术领域，特别涉及一种波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置。
背景技术
电磁屏蔽是用屏蔽材料制成屏蔽箱体，将电磁能量限制在一定的空间范围内从而抑制辐射干扰。根据实际需要，通常要在屏蔽箱体上开孔，孔缝的出现导致屏蔽箱体屏蔽效果降低，已有的对孔缝结构处理方法是减少孔缝长度、孔缝面积不变的情况下多开孔、圆形孔代替矩形孔等。这些方法虽然可以提高屏蔽箱体屏蔽效能，但是对于屏蔽要求较高的微弱信号处理电路还不足以很好的屏蔽外部空间电磁干扰。孔缝的存在使得屏蔽箱体的屏蔽效能大大下降，对外部电磁干扰的抑制能力减弱。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，包括：屏蔽箱体、网络分析仪，
所述波导管放置于所述屏蔽箱体内，所述波导管包括波导板边框和多组波导板芯，所述多组波导板芯安装在所述波导报边框内，所述波导板边框底部设有伸出部，所述伸出部上放置有屏蔽体基体，其中，所述波导板边框通过螺钉或焊接形式固定安装在所述屏蔽体基体上；其中，所述波导管包括：具有信号发射器的波导管、具有反射检测传感器的波导管、具有透射信号检测传感器的波导管；
所述网络分析仪包括：信号发射源、功分器、第一定向耦合器、第二定向耦合器、接收机，其中，所述接收机设有输出端口、反射输入端口、透射输入端口，所述信号发射源与所述功分器的输入端连接，所述功分器的一个输出端与所述接收机的透射输入端口连接，所述功分器的另一个输出端通过开关与所述第一定向耦合器和第二定向耦合器连接，所述第一定向耦合器进一步与所述反射输入端口连接，所述第二定向耦合器进一步与所述输出端口自连接，所述输出端口与所述具有信号发射器的波导管连接，所述反射输入端口与所述具有反射检测传感器的波导管连接，所述透射输入端口与所述具有透射信号检测传感器的波导管连接。
进一步，还包括导电衬垫，所述导电衬垫安装在所述屏蔽体基体和所述波导板边框之间。
进一步，所述波导板芯的材质采用铝材或钢材。
进一步，所述功分器包括：波导耦合器和主波导结构，其中，所述波导耦合器和主波导结构级联连接，所述主波导结构采用T型结构，作为输出波导结构。
进一步，还包括：显示器，所述显示器与所述输出端口连接。
根据本发明实施例的波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，在孔缝处加入波导管结构，对屏蔽箱体屏蔽效能进行仿真分析得出，截止波导管结构能够提高屏蔽箱体的屏蔽效能，且波导管的长度、管壁厚度及通孔形状都能够对其造成影响:增加波导管长度和管壁厚度可以提高屏蔽效能。由于孔缝的存在使得屏蔽箱体的屏蔽效能大大下降，对外部电磁干扰的抑制能力减弱，在孔缝处加入波导管结构。本发明提供的波导管结构能够提高屏蔽箱体的屏蔽效能，且波导管的长度、管壁厚度及通孔形状都能够对其造成影响:增加波导管长度和管壁厚度可以提高屏蔽效能，但是波导管通孔的形状对其低于其截止频率的屏蔽效能影响并不是很明显。本发明设计的波导管具有工作频带宽、屏蔽性能高、通风性能好、安装简单方便、工作稳定可靠等优点，可以满足任何级别的电磁屏蔽要求。在屏蔽机箱、屏蔽室、方舱等应用中能够起到很好的通风散热作用而屏蔽性能不会受到影响。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的波导管的波导管的结构图；
图2为根据本发明另一个实施例的波导管的波导管的结构图；
图3为根据本发明实施例的屏蔽箱体的示意图；
图4为根据本发明实施例的网络分析仪的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图4所示，本发明实施例的波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，包括：屏蔽箱体4、网络分析仪5。
具体的，如图3所示，波导管1放置于屏蔽箱体4内。
屏蔽箱体模型，箱体工作在0.1GHz～1GHz范围内，因此矩形波导截止频率必须大于1GHz。由矩形波导管截止频率fc＝15×109/d(Hz/cm)可得，波导边长小于15cm。
在最上端增加了有10个正方形通孔的波导管，波导管边长d＝1cm，长度L＝3cm，相邻的两个方孔中心间距为1.1cm，10个孔的总面积为10cm2，在箱体外设置一个辐射边界条件，尺寸为60cm×42cm×60cm。
参考图1，波导管1包括波导板边框11和多组波导板芯12，多组波导板芯12安装在波导报边框内，波导板边框11底部设有伸出部，伸出部上放置有屏蔽体基体2，其中，波导板边框11通过螺钉或焊接形式固定安装在屏蔽体基体2上。其中，波导管1包括：具有信号发射器的波导管1、具有反射检测传感器的波导管1、具有透射信号检测传感器的波导管1。
采用螺钉安装方式，安装和维护都比较方便。此外，也可以采用焊接的安装方式将波导板直接焊在屏蔽体基体上，这样可以不用加导电衬垫。但是这种安装方式是永久性的，不可拆卸的。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，本发明还包括导电衬垫3，导电衬垫3安装在屏蔽体基体2和波导板边框11之间。
参考图1和图2所示，本发明采用的阵列波导在应用时需要维护和检修，一般不采用焊接，所以在安装时波导窗与屏蔽体之间便不可避免的要产生缝隙。安装缝隙成为电磁泄漏的主要途径，电磁波将会通过安装缝隙进入屏蔽体，使屏蔽体基体2屏效降低。方形波导窗安装时缝隙宽度为0.1mm、长度为5mm、高度为0.3mm的屏效曲线，并将其与无安装缝隙的波导窗对比。
在本发明的实施例中，波导板芯12的材质采用铝材或钢材。需要说明的是，波导板芯12的材质不限于上述举例，还可以为其他材质，在此不再赘述。
如图4所示，网络分析仪5包括：信号发射源51、功分器52、第一定向耦合器54、第二定向耦合器56、接收机55，其中，接收机55设有输出端口553、反射输入端口552、透射输入端口551，信号发射源51与功分器52的输入端连接，功分器52的一个输出端与接收机55的透射输入端口551连接，功分器52的另一个输出端通过开关53与第一定向耦合器54和第二定向耦合器56连接，第一定向耦合器54进一步与反射输入端口552连接，第二定向耦合器56进一步与输出端口553自连接，输出端口553与具有信号发射器的波导管1连接，反射输入端口552与具有反射检测传感器的波导管1连接，透射输入端口551与具有透射信号检测传感器的波导管1连接。
具体的，信号发射源51用于给被测件供给激励信号，使被测件对它对出响应，可以通过激励信号的开关键来把信号加到被测件的两个端口。由于矢量网络分析仪测试的是元件的传输特性和反射特性与频率的相互关系，被测件通过能量的传输和反射来对激励信号产生响应，矢量网络分析仪有对频率和功率的双向扫描的功能。为了控制测试的精度，本发明在使用的信号源多数是采用频率合成的办法来实现。
在本发明的实施例中，功分器52包括：波导耦合器和主波导结构，其中，波导耦合器和主波导结构级联连接，主波导结构采用T型结构，作为输出波导结构。
具体的，采用功分器52、第一定向耦合器54、第二定向耦合器56作为信号分离装置。第一定向耦合器54和第二定向耦合器56可以用于提取从测试件反射回来的信号，功分器是用来提取被测元件的输入信号，通过这两个装置对元件参数的提取，可以得到被测件波的相位及幅值。用来测量激励信号到达被测元件上的反射和传输信号。被测器件的各种特性就是通过对这些信号的测量和采取相应的处理得到的。矢量网络分析仪的灵敏度和动态范围取决于接收机的类型。优选的，采用调谐接收机。
此外，本发明实施例的波导管1的电磁屏蔽及缝角测量装置，还包括显示器，显示器与输出端口553连接，可以接收测试数据，并根据需要的方式显示测试结果。
根据本发明实施例的波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，在孔缝处加入波导管结构，对屏蔽箱体屏蔽效能进行仿真分析得出，截止波导管结构能够提高屏蔽箱体的屏蔽效能，且波导管的长度、管壁厚度及通孔形状都能够对其造成影响:增加波导管长度和管壁厚度可以提高屏蔽效能。由于波导窗穿入杂质时会对波导窗的屏效产生影响。
由于孔缝的存在使得屏蔽箱体的屏蔽效能大大下降，对外部电磁干扰的抑制能力减弱，在孔缝处加入波导管结构。本发明提供的波导管结构能够提高屏蔽箱体的屏蔽效能，且波导管的长度、管壁厚度及通孔形状都能够对其造成影响:增加波导管长度和管壁厚度可以提高屏蔽效能，但是波导管通孔的形状对其低于其截止频率的屏蔽效能影响并不是很明显。本发明设计的波导管具有工作频带宽、屏蔽性能高、通风性能好、安装简单方便、工作稳定可靠等优点，可以满足任何级别的电磁屏蔽要求。在屏蔽机箱、屏蔽室、方舱等应用中能够起到很好的通风散热作用而屏蔽性能不会受到影响。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (5)
1.一种波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，其特征在于，包括：屏蔽箱体、网络分析仪，
所述波导管放置于所述屏蔽箱体内，所述波导管包括波导板边框和多组波导板芯，所述多组波导板芯安装在所述波导报边框内，所述波导板边框底部设有伸出部，所述伸出部上放置有屏蔽体基体，其中，所述波导板边框通过螺钉或焊接形式固定安装在所述屏蔽体基体上；其中，所述波导管包括：具有信号发射器的波导管、具有反射检测传感器的波导管、具有透射信号检测传感器的波导管；
所述网络分析仪包括：信号发射源、功分器、第一定向耦合器、第二定向耦合器、接收机，其中，所述接收机设有输出端口、反射输入端口、透射输入端口，所述信号发射源与所述功分器的输入端连接，所述功分器的一个输出端与所述接收机的透射输入端口连接，所述功分器的另一个输出端通过开关与所述第一定向耦合器和第二定向耦合器连接，所述第一定向耦合器进一步与所述反射输入端口连接，所述第二定向耦合器进一步与所述输出端口自连接，所述输出端口与所述具有信号发射器的波导管连接，所述反射输入端口与所述具有反射检测传感器的波导管连接，所述透射输入端口与所述具有透射信号检测传感器的波导管连接。
2.如权利要求1所述的波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，其特征在于，还包括导电衬垫，所述导电衬垫安装在所述屏蔽体基体和所述波导板边框之间。
3.如权利要求1所述的波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，其特征在于，所述波导板芯的材质采用铝材或钢材。
4.如权利要求1所述的波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，其特征在于，所述功分器包括：波导耦合器和主波导结构，其中，所述波导耦合器和主波导结构级联连接，所述主波导结构采用T型结构，作为输出波导结构。
5.如权利要求1所述的波导管的电磁屏蔽及缝角测量装置，其特征在于，还包括：显示器，所述显示器与所述输出端口连接。
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