磁屏蔽技術(shù)的仿真研究.pdf

1、基于電磁輻射對人類健康、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的嚴(yán)重危害，探索有效的電磁屏蔽方案，防止電磁波輻射污染以保護(hù)環(huán)境和人體健康，防止電磁波泄漏以保障信息安全，已經(jīng)成為當(dāng)前國際上迫切需要解決的問題。本文綜述了現(xiàn)有的電磁屏蔽材料的屏蔽特性，然后分析了各種屏蔽材料的電磁屏蔽原理，利用Ansoft Maxwell3D仿真軟件，建立高磁導(dǎo)率材料、高電導(dǎo)率材料和高溫超導(dǎo)材料空心圓柱體的屏蔽模型，對一個空心線圈產(chǎn)生的磁場進(jìn)行主動屏蔽，利用三維有限元法(FEM)

2、進(jìn)行仿真分析，重點(diǎn)仿真研究高磁導(dǎo)率材料、高電導(dǎo)率材料和高溫超導(dǎo)材料的電磁屏蔽特性，并對一種電流互感器建立了全尺寸的磁屏蔽仿真模型。
　　首先采用高磁導(dǎo)率金屬鐵進(jìn)行主動屏蔽，仿真研究了屏蔽體厚度對恒定磁場磁屏蔽效能的影響，仿真研究發(fā)現(xiàn)屏蔽體厚度增加，其屏蔽性能增加。然后采用高電導(dǎo)率金屬鋁進(jìn)行主動屏蔽，仿真研究了屏蔽體厚度和磁場的頻率對低頻磁場磁屏蔽效能的影響，仿真研究發(fā)現(xiàn)屏蔽體厚度增加，其屏蔽性能增加;磁場頻率增加，其屏蔽性能增加。

3、當(dāng)鋁屏蔽體外套一層鐵屏蔽層和銅屏蔽層，得到鐵鋁組合屏蔽體和銅鋁組合屏蔽體對低頻磁場進(jìn)行主動屏蔽，仿真結(jié)果表明，組合屏蔽體的屏蔽性能大大提高，各種屏蔽材料最佳組合以產(chǎn)生最佳屏蔽性能，為電磁屏蔽開辟了一個新的研究方向。最后采用高溫超導(dǎo)體對高頻交變磁場進(jìn)行主動屏蔽，由于超導(dǎo)體的Meissner效應(yīng)，超導(dǎo)體表面會產(chǎn)生環(huán)流以抵消超導(dǎo)體內(nèi)部磁場，使得超導(dǎo)體內(nèi)的磁場為零，表明超導(dǎo)體具有完全抗磁性，可以實(shí)現(xiàn)恒定磁場、低頻磁場和高頻磁場的高效屏蔽，高溫超