1绪论
一般情况下，电磁屏蔽定义为改善单个器件，设备或系统的电磁兼容性的非常重要的一种方法。所谓电磁屏蔽就是对两个空间进行金属隔离，以控制电磁场和电磁波从一个区域到另一个区域的辐射和感应。具体来讲，就是用金属屏蔽体将电缆、元器件、组合件、电路或系统包围起来防止其受到外界电磁场的影响。或者用金属屏蔽体将电磁干扰源包围起来，以防止其向外扩散。本论文的组织结构如下：第一章论述了电磁屏蔽及其建模方法的研究背景及国内外研究现状，列出了本论文的组织结构。第二章介绍了光纤陀螺寻北仪的工作原理，分析了光纤陀螺寻北仪进行电磁屏蔽的必要性。在后续章节的带孔缝的壳体的屏蔽效能建模分析中，都将以此光纤陀螺寻北仪为研究对象，对其进行电磁屏蔽防护，求解其电磁屏蔽效能。第三章探讨了麦克斯韦方程，集总电源传输线模型，在平面电磁波辖射下的分布电源传输线模型，在模式电压和模式电流基础上构建的矩形谐振腔内的电磁分布。应用软件对矩形谐振腔内的各种模式的电磁分布进行仿真分析。第四章对在平面波照射下的带有矩形孔缝的单层矩形腔体的屏蔽效能给出了详细的建模过程。此模型首先计算出了平面电磁波照射在矩形孔缝上所产生的电压值，并把此电压值等效为孔缝中心处产生的电压源，把矩形腔体等效为一端完全幵放，另一端完全封闭的矩形波导，运用传输线理论计算出腔体内孔缝中心线上的任意点的电压值和电流值。此电压值和电流值即为腔体的模式电压值和模式电流值。最后再根据模式电压和模式电流与矩形谐振腔内的电磁分布的关系计算出矩形腔体内任意点的电场强度，从而求出腔体内任意点的屏蔽效能。
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2电磁干扰对光纤陀螺寻北仪的影响
2.1引言
本章介绍了光纤陀螺寻北仪的工作原理，分析了光纤陀螺寻北仪进行电磁屏蔽的必要性。由于完整的电磁防护工作量巨大，涉及知识面甚广，本论文仅对光纤陀螺寻北仪的带孔缝壳体进行建模研究。在后续章节的带孔缝的壳体的屏蔽效能建模分析中，都将以本章介绍的光纤陀螺寻北仪为研究对象，对其进行电磁屏蔽防护，求解其电磁屏蔽效能。
2.2光纤陀螺寻北仪的工作原理
由于光纤陀螺是通过测量非互易性相移由萨格纳克效应引起来实现检测旋转角速度的，因此，就必须排除其它因素引起的相移。为了使光纤陀螺中沿逆时针和顺时针传播的两束光受到完全一致的外部干扰，且系统的输出信号不反映任何外界的干扰，就必须要求光纤陀螺具有高度稳定的互易性结构。互易性是指当光纤陀螺处于静止状态时，在光纤环中按照逆时针和顺时针传播的两束光具有相同的偏振态，且相位差为零。这样，按照逆时针和顺时针传播的两束光受到相同的干扰，使两束光波的传输特性相同，从而使系统达到共模抑制的效果，消除干扰的影响，提高了光纤陀螺的精度。親合器把光源发出的光波分成两束，分别向光纤环的逆时针和顺时针方向传播。当此光纤陀螺仪旋转时，在两束逆向传播的光波之间产生一个相位差。釆用方波偏置以及数字相位阶梯波反馈的方式进行相位调制，以此来扩大相位灵敏度和动态输入范围。光电探测器用来接收调制后的相位差信号。此相位差信号再经过滤波、放大、模数转换，以及解调之后，最终生成数字相位反馈信号。此反馈信号通过闭环反馈，使得光纤陀螺仪始终保持工作在其灵敏度最高的附近。
3传输线理论基础.............15
3.1引言................15
3.2麦克斯韦方程.............15
3.3集总电源传输线模型................16
4单层带孔缝矩形腔的屏蔽效能研究.........................35
4.1引言.............35
4.2入射磁波建模......................35
4.3垂直极化分量建模..............38
5多层带孔缝矩形腔的屏蔽效能研究...........63
5.1引言............63
5.2双层带孔缝矩形腔的屏蔽效能研究.............63
5.3三层带孔缝矩形腔的屏蔽效能研究............77
7内置板PCB的带孔缝矩形腔的屏蔽效能研究
7.1引言
在实际的电子设备中，屏蔽腔内通常会放置各种器件，其中以PCB板形式的电路最为常见。本章以第四章为基础，在腔体内以平行于孔缝所在平面的方向放置PCB板，在外部均匀平面电磁波的照射下，对腔体内任意点的屏蔽效能进行建模分析。为了简化模型，内部PCB板将建模为具有一定介电常数和电导率的介质板。矩形腔体建模为以孔缝为电压源，末端被铜壁短路的矩形波导。填充PCB板的那一段矩形波导的特征阻抗和传播常数则可以根据其等效介电常数和电导率求出。
7.2入射电磁波建模
均匀平面电磁波的水平极化分量在矩形孔缝上所产生的电压与第四章完全相同，详细推导过程见第四章。在此，将直接跳入矩形腔的建模过程。带板矩形腔的传输线模型如图7.7所示。本章在第四章的基础上，建模分析了内置板的矩形腔体的屏蔽效能的求解过程。同样以平面电磁波照射下的孔缝为电压源，把矩形腔体建模成末端被铜板短路的矩形波导。通过把板建模成具有一定介电常数和电导率的介质板，求出带有板的那一段矩形波导的特征阻抗和传播常数，从而进一步求出相对应的等效电路参数。仿真结果表明：屏蔽效能随探测点在腔体中的位置不同而有所不同；当板取不同厚度时，腔体内同一探测点的屏蔽效能基本上随着板厚度的增加而提高，尤其是在谐振点处效果尤为突出。本章所讨论的内置板的矩形腔体的建模更符合实际情况，为工程实践提供了很好的参考价值。
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8总结与展望
本文以光纤陀螺寻北仪为研究对象，应用传输线理论，研究了在平面电磁波照射下，光纤陀螺寻北仪的屏蔽腔体的建模与仿真分析。主要研究内容有以下几个方面：
1.介绍了光纤陀螺寻北仪的内部结构及工作原理，分析了其易受电磁干扰的部分及其电磁屏蔽方法。光纤陀螺寻北仪中存在大量滤波、放大、模数转换，以及调制、解调电路，这些逻辑电路在电磁波的照射下都会受到相应影响。而光纤陀螺寻北仪有数字信号输出线与外界相连，不能用电磁屏蔽材料制成的壳体对其进行完全的屏蔽处理，电磁屏蔽壳体上需要设置一些孔缝，来贯通光纤陀螺寻北仪的数字信号输出线，而外界的电磁波也会通过孔缝福射进入壳体内部。
2.平面电磁波的坐标转化到矩形腔的坐标，按照电磁波的水平极化分量和垂直极化分量分别对模型进行分析。把孔缝看成宽度不对称的共面带状线，并求出其等效特征阻抗与等效阻抗。应用在平面电磁波福射下的分布电源传输线模型对此孔缝进行建模，并求出在孔缝中心处产生的等效电压，以此电压做为之后电路的电压源。把矩形腔体看成一端完全幵放，另一端完全封闭的矩形波导，并把此波导结合孔缝用集总电源传输线模型进行分析，求解出腔体内孔缝中心线上任意点的模式电压和模式电流。然后，把此点上的模式电压和模式电流扩展成相同波导横截面上的任意点上的电场强度值。最后，求解出腔体内任意点的屏蔽效能。
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参考文献（略）