毕业设计---千兆赫兹横电磁波室高压连接器的设计

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1、 毕业论文毕业论文(设计设计) 题题 目目 千兆赫兹横电磁波室高压连接器的设计 学生姓名 学 号 院 系 专 业 指导教师 X年年 X月月 X日日 I 目 录 摘要 1 关键词 1 1 引言 . 1 2 GTEM 相关知识介绍 . 2 2.1 电磁兼容简介 . 2 2.2 电磁兼容测试的常用手法 . 3 2.3 GTEM 传输室的基本原理 4 2.4 GTEM 传输室的研究状况 5 3 小室接头段的分析 . 7 3.1 内节点三维 FDTD 格式 7 3.1.1 Maxwell 方程和 FDTD 格式的 Yee 氏网格. 7 3.1.2 内节点的三维 FDTD 迭代公式 . 9 3.1.3 由

2、数值色散和数值稳定性条件确定空间和时间步长 . 13 3.2 GTEM 接头段三维结构的边界近似 16 3.2.1 GTEM 小室的接头段结构 . 16 3.2.2 结构边界的阶梯近似 . 16 3.3 激励源平面的设置 . 17 3.3.1 激励源类型的选择 . 17 3.3.2 激励源的引入和激励源平面场值的求解 18 3.4 边界条件的设置 19 II 3.4.1 吸收边界条件的选取 . 19 3.4.2 介质边界条件的选取 . 19 3.5 计算结果后处理与分析 19 3.5.1 正弦激励下的场分布 . 19 3.5.2 击穿电场的讨论 . 20 3.5.3 宽频带内驻波比的求解 .

3、20 4 用 HFSS 辅助设计 GTEM 小室高压接头及连接器的优化 22 4.1 有限元方法以及 HFSS 概述 . 22 4.1.1 有限元方法原理 . 22 4.1.2 分片插值与基函数的选取 24 4.1.3 Helmholtz 方程的有限元解 26 4.1.4 电磁场有限元计算软件 HFSS 介绍 . 29 4.2 GTEM 小室高压接头的设计 . 29 4.2.1 高压接头的初设计 . 29 4.2.2 用 HFSS 对结构尺寸优化 29 4.3 GTEM 小室连接器的优化 . 31 致 谢 . 38 ABSTRACTABSTRACT . 39 Key wordsKey word

4、s 39 1 千兆赫兹横电磁波室高压连接器的设计 摘要摘要：为了提高 GTEM 传输室的耐高压能力,并保证良好的传输特性,对其馈电接头进行了优化设计。采用三维时域有限 差分法( FDTD) 建模分析,计算并讨论了一种常规小室接头的场分布和击穿电压;加聚四氟乙烯绝缘护套以提高耐压;用电磁 场计算软件 HFSS 扫频计算此接头的驻波比特性并对斧形块和电缆连接器的结构尺寸进行了参数优化。计算分析表明接头圆 形同轴段的最大场强为方形同轴段的 3 倍以上;瞬态脉冲输入时,加聚四氟乙烯绝缘护套后能承受的最大场强可提高到 54 kV/ mm;接头的驻波比 1.3 。在对连接器部分进行优化后,在宽频 20MHZ 到 16GHZ 的频率内,接头的驻波比都维持在一个很 低的水平。 关键词关键词：千兆赫兹横电磁波室; 连接器; 电磁脉冲; 模拟器; 优化设计 1 引言 有界波(guided wave) 模拟器通常采用由前过渡段、平行板段(传输线) 、后过渡段、终端匹配器等组成的 开放式结构作为场形成和照射装置,在试验期间对周围环境的辐射干扰严