Моделирование влияния плоской ЭМ волны на корпус РЭА

[garret 0]

Здравствуйте!

Я занимаюсь моделированием влияния электромагнитных волн на радиоэлектронную аппаратуру. Требуется посчитать напряженность поля внутри электронного блока со щелью по периметру при заданных параметрах падающей волны. Вот что у меня получилось:

/prep7 								! Входим в препроцессор! Входные данныеth    	= .002							! Толщина стенок корпуса (м)he    	= .135							! Высота корпуса (м)we    	= .200          					! Ширина корпуса (м)le    	= .210    							! Длина корпуса (м)hh    	= .050                  					! Расстояние от нижней стенки корпуса до щели (м)vh    	= .002 							! Высота щели (м)f     	= 300.e6  							! Частота излучения (Гц)E     	= 200							! Амплитуда электрического поля волны (В)fi    	= 0                					        ! Угол Фи (град)theta 	= 0                      				! Угол Тэта (град)mur   	= 1 						        ! Относительная магнитная проницаемость материала корпусаer    	= 1                       					! Относительная диэлектрическая проницаемость материала корпусаro		= 2.7e-8						! Удельное сопротивление материала корпусаmu_d	= 1							! магнитная проницаемость покрытия блока	e_d     = 1								! электрическая проницаемость покрытия блокаtau     = 4e-6							! толщина покрытия блокаt_equv  = 0.050							! расстояние между блоком и эквивалентной поверхностьюz_img=SQRT(mu_d/e_d)*TAN(6.28*f*SQRT(mu_d*e_d*tau))! мнимая составляющая поверхностного импеданса корпуса        wavelen    = 3.e8/f						! длина волны *IF,f,GT,1.e9,THEN	tpml = 0.5*ELSE	tpml = wavelen/3.6					! толщина PML области *ENDIFnpml       = 5							! количество слоев PML элементовelsize_pml = tpml/npml					! длина ребра КЭ в PML-областиbuf_zone   = 0.200						! толщина буферной области (между корпусом и PML-зоной) ! определим КЭ и материалыet,1,119,1								! HF119 основной, 1 порядка (№1)et,2,119,1,,,1            						! HF119 PML область, 1 порядка (№2)mp,murx,1,1.							! относительная магнитная проницаемость материала 1 (воздуха)mp,perx,1,1.							! относительная диэлектрическая проницаемость материала 1 (воздуха) mp,murx,2,mur.							! относительная магнитная проницаемость материала 2 (корпус) mp,perx,2,er.							! относительная диэлектрическая проницаемость материала 2 (корпус) mp,rsvx,2,ro.							! удельное сопротивление материала 2 (корпус) ! построение моделиBLOCK, 0, le, 0, th+hh, 0, we/2				! Нижняя половинкаBLOCK, 0, le, th+hh+vh, he, 0, we/2			! Верхняя половинкаBLOCK, th, th+(le-2*th), th, th+(he-2*th), th, we/2	! Воздух внутри корпусаVOVLAP,ALL							! вырезаем воздух из корпусаVADD,4,5,6							! склеиваем воздух после разрезанияBLOCK, -t_equv, le+t_equv, -t_equv, he+t_equv, -t_equv, we/2			! эквивалентная поверхностьVOVLAP,ALLVADD,1,3BLOCK, -buf_zone, le+buf_zone, -buf_zone, he+buf_zone, -buf_zone, we/2	! строим буферную зонуVOVLAP,ALLVGLUE,2,3BLOCK, -(buf_zone+tpml), le+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), he+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), we/2 	! создаем PML-областьVOVLAP,ALL							! делаем раздельные объемыVGLUE,3,4								! склеиваем буферную зону и pml-область! в итоге имеем: объем №2 - воздух внутри корпуса и эквивалентной поверхности,! №3 - буферная зона, №7 - нижняя крышка, №8 - верхняя крышка, №4 - PML-область! приложение граничных условийasel,s,area,,1															!asel,a,area,,3															!asel,a,area,,5,6														!asel,a,area,,15															! Выбираем области, составляющие нижнюю крышкуasel,a,area,,19															!asel,a,area,,21,22														!asel,a,area,,33															!da,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECasel,s,area,,7															!asel,a,area,,10,11														!asel,a,area,,12															!asel,a,area,,16															! Выбираем области, составляющие верхнюю крышкуasel,a,area,,24															!asel,a,area,,26,27														!asel,a,area,,35															!da,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECasel,a,area,,1															!asel,a,area,,3															!asel,a,area,,5,6														!asel,a,area,,15															! Выбираем области, составляющие нижнюю крышкуasel,a,area,,19															!asel,a,area,,21,22														!asel,a,area,,33															!SFA, all,,IMPD,,z_img													! Прикладываем к всей поверхности корпуса условие граничного импедансаasel,s,area,,18															!asel,a,area,,38,39														!asel,a,area,,40,41														! Выбираем области, составляющие внешнюю границу области расчетаda,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECalls																	! Выбираем все! Разбиение на КЭmat,1																	! Выбираем материал №1type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,15																! устанавливаем размер элементаvmesh,2																	! строим сетку на воздухе внутри эквивалентной поверхностиvmesh,3nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,-t_equv           									!sf,all,mxwf											! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,-t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,-t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,he+t_equv,he+t_equv										! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,all																! выбираем все узлыmat,2																	! Выбираем материал №2type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,20																! устанавливаем размер элементаvmesh,7																	! строим сетку на верхней крышкеvmesh,8																	! строим сетку на нижней крышкеmat,1																	! Выбираем материал №1type,2																	! Выбираем PML-КЭESIZE,elsize_pml,														! задаем длину ребра КЭ в PML-области vmesh,4																    ! разбиваем на КЭ! Зададим нагрузкиplwave,E,0,0,fi,theta													! задаем падающую плоскую волнуfinish																	! завершаем препроцессор! Решатель/soluhfscat,total 															! задаем тип анализа - рассеивание, все поляeqslv,sparse															! тип решателя - sparseantype,harmic															! гармонический анализharfrq,f																! задаем частотуsolve																	! запуск на решениеfinish																	! выходим из решателя! выводим результаты/post1																	! входим в постпроцессорset,1,1																	! первый набор результатов?hfsym,,,,pmc															! задаем присутствие граничного условия PMC на плоскости симметрииPLNSOL, EF,SUM, 0

Я решил проверить, что же получится, если щель убрать, и составил другой макрос, строящий модель без щели:

/prep7 																	! Входим в препроцессор! Входные данныеth    	= .002															! Толщина стенок корпуса (м)he    	= .135															! Высота корпуса (м)we    	= .200          												! Ширина корпуса (м)le    	= .210    														! Длина корпуса (м)f     	= 900.e6  														! Частота излучения (Гц)E     	= 200															! Амплитуда электрического поля волны (В)fi    	= 0                											    ! Угол Фи (град)theta 	= 0                      										! Угол Тэта (град)mur   	= 1 															! Относительная магнитная проницаемость материала корпусаer    	= 1                       										! Относительная диэлектрическая проницаемость материала корпусаro		= 2.7e-8														! Удельное сопротивление материала корпусаmu_d	= 1																! магнитная проницаемость покрытия блока	e_d     = 1																! электрическая проницаемость покрытия блокаtau     = 4e-6															! толщина покрытия блокаt_equv  = 0.050															! расстояние между блоком и эквивалентной поверхностьюz_img	   = SQRT(mu_d/e_d)*TAN(6.28*f*SQRT(mu_d*e_d*tau))				! мнимая составляющая поверхностного импеданса корпуса        wavelen    = 3.e8/f														! длина волны *IF,f,GT,1.e9,THEN	tpml = 0.5*ELSE	tpml = wavelen/3.6											        ! толщина PML области *ENDIFnpml       = 5															! количество слоев PML элементовelsize_pml = tpml/npml													! длина ребра КЭ в PML-областиbuf_zone   = 0.200														! толщина буферной области (между корпусом и PML-зоной) ! определим КЭ и материалыet,1,119,1																! HF119 основной, 1 порядка (№1)et,2,119,1,,,1            												! HF119 PML область, 1 порядка (№2)mp,murx,1,1.															! относительная магнитная проницаемость материала 1 (воздуха)mp,perx,1,1.															! относительная диэлектрическая проницаемость материала 1 (воздуха) mp,murx,2,mur.															! относительная магнитная проницаемость материала 2 (корпус) mp,perx,2,er.															! относительная диэлектрическая проницаемость материала 2 (корпус) mp,rsvx,2,ro.															! удельное сопротивление материала 2 (корпус) ! построение моделиBLOCK, 0, le, 0, he, 0, we/2											! корпусBLOCK, th, (le-th), th, (he-th), th, we/2						    ! Воздух внутри корпусаVOVLAP,ALL																! вырезаем воздух из корпусаBLOCK, -t_equv, le+t_equv, -t_equv, he+t_equv, -t_equv, we/2			! эквивалентная поверхностьVOVLAP,ALL																! разделяем объемыBLOCK, -buf_zone, le+buf_zone, -buf_zone, he+buf_zone, -buf_zone, we/2	! строим буферную зонуVOVLAP,ALL																! разделяем объемыVGLUE,4,5																! склеиваем буферную область с объемом эквивалентной поверхностиBLOCK, -(buf_zone+tpml), le+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), he+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), we/2 		! создаем PML-областьVOVLAP,ALL																! разделяем объемыVGLUE,5,6																! склеиваем буферную зону и pml-область! в итоге имеем: объем №2 - воздух внутри корпуса, №3 - корпус, №4 - воздух внутри эквивалентной поверхности,! №5 - буферная зона, №6 - PML-область! приложение граничных условийasel,s,area,,1															!asel,a,area,,3,4														! Выбираем области, составляющие внешние грани блокаasel,a,area,,5,6														!da,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECSFA, all,,IMPD,,z_img													! Прикладываем к всей поверхности корпуса условие граничного импедансаasel,s,area,,20															!asel,a,area,,27,28														!asel,a,area,,29,30														! Выбираем области, составляющие внешнюю границу области расчетаda,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECalls																	! Выбираем все! Разбиение на КЭmat,1																	! Выбираем материал №1type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,15																! устанавливаем размер элементаvmesh,2																	! строим сетку на воздухе внутри корпусаvmesh,4																	! внутри эквивалентной поверхностиnsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,-t_equv           									!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,-t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,-t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,he+t_equv,he+t_equv										! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,all																! выбираем все узлыvmesh,5																	! в буферной зонеmat,2																	! Выбираем материал №2type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,20																! устанавливаем размер элементаvmesh,3																	! строим сетку на корпусеmat,1																	! Выбираем материал №1type,2																	! Выбираем PML-КЭESIZE,elsize_pml,														! задаем длину ребра КЭ в PML-области vmesh,6															        ! разбиваем на КЭ! Зададим нагрузкиplwave,E,0,0,fi,theta													! задаем падающую плоскую волнуfinish																	! завершаем препроцессор! Решатель/soluhfscat,total 															! задаем тип анализа - рассеивание, все поляeqslv,sparse															! тип решателя - sparseantype,harmic															! гармонический анализharfrq,f																! задаем частотуsolve																	! запуск на решениеfinish																	! выходим из решателя! выводим результаты/post1																	! входим в постпроцессорset,1,1																	! первый набор результатов?hfsym,,,,pmc															! задаем присутствие граничного условия PMC на плоскости симметрииPLNSOL, EF,SUM, 0

Однако, даже в полностью закрытом металлическом корпусе оказалось электромагнитное поле! (см. рис)

<noindex></noindex>

Прошу знающих людей откликнуться и объяснить, где у меня ошибка.

[Борман 2 383]

Прошу знающих людей откликнуться и объяснить, где у меня ошибка.

Скажу сразу.. по этой теме я знаю очень мало, а понимаю - еще меньше. Первое что приходит на ум (по воспоминаниям из школы)

1) Наск. я помню, но ноль дожен быть при действии эл. поля, а не при действии эл.-магн. поля.

2) Ноль может и не быть, если возникающей на стенке разницы потенциатов недостаточно для полного гашения напряженности. Грубо говоря - мало электронов.