电磁屏蔽原理与应用PDF电子书下载

第1章 屏蔽中的电磁理论 1

1.1 定义 1

1.2 符号、表示与缩略语 2

1.3 电磁学基础 3

1.3.1 宏观电磁学和麦克斯韦方程 3

1.3.2 本构关系 5

1.3.3 断点与奇异性 8

1.3.4 初始条件与边界条件 9

1.3.5 坡印廷定理与能量考虑 10

1.3.6 基本定理 11

1.3.7 波方程、亥姆霍兹方程、电磁势与格林函数 13

1.4 基本的屏蔽机理 14

1.5 屏蔽结构内部源与外部源及相互关系 15

参考文献 16

第2章 屏蔽材料 17

2.1 标准金属和铁磁性材料 17

2.2 亚铁磁性材料 22

2.3 铁电材料 23

2.4 薄膜和导电涂料 25

2.5 其他适合于电磁屏蔽应用的材料 26

2.5.1 结构材料 26

2.5.2 导电高分子材料 26

2.5.3 导电玻璃和透明材料 27

2.5.4 导电（铁磁和亚铁磁）纸 27

2.6 特殊材料 27

2.6.1 特异材料与手性吸波材料 27

2.6.2 复合材料 29

2.6.3 纳米材料 30

2.6.4 高温超导体 30

参考文献 31

第3章 屏蔽配置优值系数 35

3.1 （局部）屏蔽效能 35

3.2 全局观点 37

3.3 其他优值系数建议 38

3.4 统计方法 42

3.5 基于能量、面向内容的定义 43

3.6 屏蔽电缆 44

参考文献 44

第4章 分层介质的屏蔽效能 46

4.1 平面电磁波：定义与性质 46

4.2 入射在平面屏蔽体上的均匀平面波 48

4.2.1 传输线法 48

4.2.2 单一平面屏蔽体 50

4.2.3 多重屏蔽（叠层屏蔽） 54

4.3 垂直入射于柱状屏蔽面的平面波 56

4.4 入射于球状屏蔽体的平面波 61

4.5 将TL类比法推广到近场源的限制 62

参考文献 70

第5章 屏蔽分析中的数值方法 72

5.1 有限元法 73

5.2 矩量法 81

5.3 时域有限差分法 90

5.4 有限积分技术 98

5.5 传输线矩阵法 102

5.6 局部元等效电路法 104

5.7 案例研究：开有矩形缝隙导体屏蔽罩的散射 110

参考文献 113

第6章 平面金属屏的孔缝 120

6.1 历史背景 120

6.2 问题陈述 121

6.3 低频率分析：通过小孔径的传播 122

6.4 小圆孔情况 123

6.5 非小圆孔情况 127

6.6 有限个小圆孔情况 127

6.7 对任意形状孔径的严格分析：积分方程建立 129

6.8 经验法则 131

参考文献 133

第7章 壳体 135

7.1 金属空腔里磁场的模态扩展 135

7.2 理想无源空腔内的谐振 138

7.3 空腔的并矢格林函数 139

7.4 金属内场的激励 141

7.5 空腔壁在有耗损的情况下产生的减幅振荡和品质因数 142

7.6 在完全导电空腔中的孔径 144

7.6.1 小孔径近似问题 144

7.6.2 建立积分方程 146

7.6.3 孔径-空腔的共振 148

7.7 小负载效应 150

7.8 矩形腔体 150

7.8.1 对称性考虑 153

7.9 有圆形孔的矩形腔体的屏蔽效果 154

7.9.1 外部源：平面波激活 154

7.9.2 内部源：电偶极子激励和次偶极子激励 158

参考文献 163

第8章 电缆屏蔽 165

8.1 管状屏蔽电缆的转移阻抗和孔径效应 166

8.2 转移阻抗和孔径效应之间的关系 170

8.3 实际电缆与配线 171

参考文献 172

第9章 屏蔽组件和安装指南 174

9.1 屏蔽衬垫 174

9.2 屏蔽窗口 176

9.3 电磁吸收器 178

9.4 屏蔽连接器 179

9.5 通风系统 179

9.6 熔丝、开关及其他类似组件 179

参考文献 180

第10章 频率选择性表面 181

10.1 周期结构分析 182

10.1.1 弗洛凯定理和空间谐波 182

10.1.2 一维周期结构上的平面波入射 183

10.1.3 二维周期结构上的平面波入射 184

10.2 高通和低通频率选择性平面 185

10.3 带通和带阻频率选择性平面 189

10.3.1 中心连接单元或N极单元 189

10.3.2 环形单元 190

10.3.3 内部实心单元 190

10.3.4 组合单元与分形单元 191

10.4 频率选择性平面设计中的自由度 191

10.5 可重构和主动式频率选择性平面 192

10.6 频率选择性平面以及电路模拟吸收体 193

10.7 频率选择性平面的模型和设计 194

参考文献 196

第11章 屏蔽设计指南 200

11.1 屏蔽需求的建立 200

11.2 对功能断点类型和数量的估计 202

11.3 对屏蔽材料空间限制条件和非电磁特性的估计 202

11.4 屏蔽性能估计 203

参考文献 204

第12章 非常规屏蔽方法 205

12.1 有源屏蔽 205

12.2 局部屏蔽 210

12.3 手性吸波屏蔽 212

12.4 超常介质屏蔽 213

参考文献 217

附录 219

附录A 静电屏蔽 219

A.1 静电学的基本规律 219

A.2 静电工具：静电势和格林函数 221

A.3 静电屏蔽 224

A.3.1 导电静电屏蔽 225

A.3.2 介质静电屏蔽 228

A.3.3 导电屏蔽中的孔径效应 232

参考文献 234

附录B 磁场屏蔽 234

B.1 磁场屏蔽机理 235

B.2 计算方法 238

B.3 边值问题 239

B.3.1 球形磁导电屏蔽 239

B.3.2 横向磁场中的圆柱形磁导电屏蔽 244

B.3.3 平行磁场中的圆柱形磁导电屏蔽 247

B.3.4 无限平面 249

B.4 迟滞铁磁屏蔽 261

参考文献 262

附录C 标准与测量方法 264

C.1 MIL-STD 285和IEEE STD-299 266

C.2 NSA 65-6和NSA 94-106 270

C.3 ASTM E1851 271

C.4 ASTM D4935 272

C.5 MIL-STD 461E 273

C.6 美国联邦法规，标题47，第15部分 280

C.7 ANSI/SCTE 48-3 282

C.8 MIL-STD 1377 282

C.9 IEC标准 284

C.10 ITU-T建议 288

C.11 车辆标准 290

参考文献 293

附录D 英文缩略语 296