[发明专利]一种多层金属网屏蔽效能快速解析计算方法

说明书

本发明公开了一种多层金属网屏蔽效能快速解析计算方法，该方法将单层金属网的平面阻抗模型应用于多层导体的屏蔽理论，在平面波垂直入射条件下，对多层金属网屏蔽效能开展计算获得解析结果，解析结果与HFSS计算进行比较，结果非常吻合，利用该方法可以在范围内准确高效的对双层或多层金属网屏蔽效能进行分析计算。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽效能计算技术领域，具体涉及一种多层金属网屏蔽效能快速解析计算方法。

背景技术

非核爆电磁脉冲、雷电电磁脉冲等人为或自然强电磁脉冲环境对电子信息设备的正常运行造成了巨大的威胁。为了减少这些威胁造成的损失，电磁防护措施必不可少且意义重大。金属网和金属板作为重要的屏蔽材料，在工程电磁防护领域的应用非常普遍。考虑到通风、采光、湿度、重量和经济性等因素，金属网状结构逐渐取代了原来的金属板结构。随着对电磁屏蔽能力的要求越来越高，单层金属网已经不能满足电磁防护标准，在实际防护结构中出现了双层或多层金属网结构。

单层金属网的屏蔽效能可以通过解析模型进行快速估算，现有的基于 Casey模型及其各种改进模型可以实现下密集金属网格的精确计算。然而，对于双层或多层金属网的屏蔽效能，解析模型非常缺乏或难以实现范围准确计算。另外，对于双层或多层金属网的屏蔽效能，目前的研究主要集中在数值模拟上，由于数值模拟方法速度慢、资源消耗大，难以快速模拟不同结构、大小、介质特性的结果。因此，开发一种能够有效快速计算双层或多层金属网屏蔽效能的解析计算方法，具有重要的理论意义和实际应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多层金属网屏蔽效能快速解析计算方法，该方法可以在范围内准确高效的对双层或多层金属网屏蔽效能进行分析计算。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多层金属网屏蔽效能快速解析计算方法，其特征在于所述金属网共n层，各层金属网材料相同，厚度为d_2n-1，每两层金属网间均为空气夹层，厚度为l_2n-2，将整体结构分为2n-1 个区域，在平面波垂直入射条件下，多层金属网屏蔽效能解析计算模型为

SE_{n_layers,mesh}＝(R′₁+R′₃+…+R′_2n-1)+(M′₂+M′₄+…+M′_2n-2)

其中，R′_2n-1是2n-1区域中金属网的反射损耗，M′_2n-2代表2n-2区域中空气夹层的多次反射损耗。

对上述方案作进一步说明，所述空气夹层的多次反射损耗将随着两侧金属网的阻抗和空气夹层厚度的变化而变化，因此反射损耗计算方式如下：

其中，η₀为自由空间波阻抗,λ₀是入射波的波长,Z_s为金属网平面阻抗。

对上述方案作进一步说明，所述金属网为单层时，网孔尺寸为w，金属丝直径为d，在TE模式和TM模式的平表面阻抗分别为

Z_s1＝Z′_w(w-0.95d)+jωL_s

其中，θ为来波入射角，Z′_w和L_s分别表示金属网的单位直流阻抗和金属网的感应阻抗，ω是入射波的角频率。