臺灣博碩士論文加值系統

本論文探討使用偶極天線模型估算由金屬盒連接導線產生的共模輻射。首先，使用CST Microwave Studio對偶極天線做全波模擬，並觀測遠場的電場數據作為實驗數據，並使用其傳輸線上的電流數據做進一步的分析。接著，我們將金屬盒連接導線模型使用映像法近似成偶極天線的模型，同時將模型中的接地面以相同方式考慮其效應。

利用CST Microwave Studio中傳輸線上多點電流積分求得的遠場結果與CST Microwave Studio模擬的遠場結果做比較，藉此佐證使用近似模型的合理性。同時我們也藉由改變觀測高度觀察CST電場與遠場公式的變化。然而，實際在測量時並無法以電流探棒將傳輸線上的所有電流數值求出，因此我們以CST MWS中傳輸線上特定兩點的電流數值充當實際測量中以電流探棒測量的數值，並以弦波代表傳輸線上電流的分布，並將其代入簡單的解析公式有效估計共振模態時的遠場電場值。如此一來我們可以減少產品在半無反射實驗室測試的時間與測試需要花費的大量金錢。

在金屬盒連接導線至接地的模型，共振模態電場值非常接近於CST電場值，即使改變觀測高度，兩者也是一樣非常相近，詳細的相關公式會在本論文中提出。

This thesis proposes a method of predicting the far-field radiation from cables attached to a conducting enclosure at the early stage of the design and development phase without using an EMI chamber. The method combines an equivalent dipole model approximating with sinusoidal current distribution and Common-mode current measurement at some specified locations on the cable. First, we use CST Microwave Studio to simulate the whole setup mentioned above to obtain the far-field radiation as the measurement data and to extract the current distribution on the cable for further analysis. By using the image method, we approximate the conducting enclosure with a cable attached to by a dipole model, and introduce current images to take the ground into account.

The proposed model is examined by comparing the field data by CST and that from the far-field integral with the current distribution by CST. At the same time, we also observe the change of CST electric field and far field formula by changing the observation height. In practice, the current distribution along the cable cannot be obtained everywhere, but CM current can be measured at a couple of points by the current probe, and the measured current acts as the amplitude of an assumed sinusoidal distribution. This approach results in simple analytical formulas to evaluate far field components, which greatly reduces time and cost by a semi-anechoic solver or by real measurement in the anechoic chamber.

In the model of cable attached to a metallic box to the ground, the resonant-mode electric field value is very close to the CST electric field value. Even if the observation height is changed, the two are also very similar. Detailed formulas will be proposed in this paper.

摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 V
第一章 序論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2文獻回顧 2
1.3章節概要 4
第二章 待測物之模擬環境設置 5
2.1 EMI實驗室設置 5
2.2 模擬之模型 7
2.3 無限大接地之設定 9
2.4模擬之遠場觀測設定 10
2.5 映像法介紹 12
第三章 金屬盒接導線沒接地模型與場型分析 13
3.1 金屬盒連接導線沒接地面模型模擬設定 13
3.1.1 金屬盒接導線沒接地面之平均表面電流分佈與CST遠場結果 14
3.1.2 金屬盒接導線沒接地面之分析 16
3.1.3金屬盒接導線沒接地面改變觀察高度之分析 19
3.2 金屬盒連接長70公分導線沒接地面模型模擬設定 23
3.2.1 金屬盒連接長70公分導線沒接地面之平均表面電流分佈與CST遠場結果 24
3.1.2 金屬盒連接長70公分導線沒接地面之分析 26
3.2.3金屬盒連接長70公分導線沒接地面改變觀察高度之分析 27
3.3 金屬盒縮小連接導線沒接地面模型模擬設定 30
3.3.1 金屬盒縮小連接導線沒接地面之平均表面電流分佈與CST遠場結果 31
3.3.2 金屬盒縮小接導線沒接地面之分析 33
3.3.3金屬盒縮小接導線沒接地面改變觀察高度之分析 34
第四章 垂直單極天線之模型與場型分析 36
4.1 垂直單極天線模型設定 36
4.2 垂直單極天線之平均表面電流分佈與CST遠場結果 37
4.3 垂直單極天線之分析 39
4.4 垂直單極天線改變觀測高度之分析 43
第五章 金屬盒連接導線在地面上方0.8公尺之模型與場型分析 46
5.1 金屬盒連接導線在地面上方0.8公尺模型模擬設定 46
5.1.1 金屬盒連接導線在地面上方0.8公尺之平均表面電流分布與CST遠場結果 47
5.1.2 金屬盒連接導線在接地面上方0.8公尺之結構分析 50
5.1.3 金屬盒連接導線在地面上方0.8公尺改變觀察高度之分析 56
5.2 金屬盒連接水平與垂直導線至無限大地面模型模擬設定 61
5.2.1 金屬盒連接水平與垂直導線至地面之平均表面電流分布與CST遠場結果 62
5.2.2 金屬盒連接水平與垂直導線至地面之結構分析 65
5.2.3 金屬盒連接水平與垂直導線至地面改變觀察高度之分析 67
5.3 金屬盒連接水平線與垂直導線至無限大地面水平線長度改變模型模擬設定 70
5.3.1 金屬盒連接水平與垂直導線至地面水平線長度改變之平均表面電流分布與CST遠場結果 71
5.3.2 金屬盒連接水平與垂直導線至地面水平線長度改變之結構分析73
5.3.3 金屬盒連接水平與垂直導線至地面水平線長度改變提升觀察高度之分析 75
5.4 金屬盒縮小連接水平與垂直導線至無限大地面模型模擬設定 78
5.4.1 金屬盒縮小連接水平與垂直導線至地面之平均表面電流分布與CST遠場結果 79
5.4.2 金屬盒縮小連接水平與垂直導線至地面之結構分析 81
5.4.3 金屬盒縮小連接水平與垂直導線至地面改變觀察高度之分析 83
第六章 結論 86
參考文獻 89

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