Nghiên cứu cải thiện hiệu quả bọc chắn nhằm giảm ảnh hưởng của bức xạ điện từ đến các thiết bị điện tử ở môi trường xung quanh nguồn bức xạ

Tóm tắt - Bài báo này trình bày việc thiết kế và mô phỏng bằng

phần mềm CST (Computer Simulation Technology) để kiểm chứng

việc cải thiện hiệu quả bọc chắn của hộp bọc chắn chứa nguồn

bức xạ điện từ nhằm giảm bức xạ này ra môi trường xung quanh

hộp. Cụ thể, sẽ tiến hành thiết kế hộp để bọc chắn nguồn bức xạ

điện từ với các trường hợp hộp bọc chắn kín hoàn toàn, hộp bọc

chắn có khe hở dạng các ống dẫn sóng. Kết quả mô phỏng sẽ cho

thấy, nếu không có phương pháp thiết kế hộp thích hợp thì có thể

có bức xạ điện từ bức xạ ra môi trường xung quanh hộp vượt quá

mức cho phép. Do vậy, cần có biện pháp cải thiện hiệu quả bọc

chắn của hộp bằng cách sử dụng các khe hở có dạng ống dẫn

sóng lục giác, tổ ong với chiều dài ống dẫn sóng phù hợp nhằm

giảm bức xạ điện từ, hạn chế bức xạ tác động lên các thiết bị điện

tử đặt ở môi trường xung quanh hộp để đảm bảo vấn đề tương

thích điện từ (TTĐT)

pdf 5 trang phuongnguyen 6440
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu cải thiện hiệu quả bọc chắn nhằm giảm ảnh hưởng của bức xạ điện từ đến các thiết bị điện tử ở môi trường xung quanh nguồn bức xạ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu cải thiện hiệu quả bọc chắn nhằm giảm ảnh hưởng của bức xạ điện từ đến các thiết bị điện tử ở môi trường xung quanh nguồn bức xạ

Nghiên cứu cải thiện hiệu quả bọc chắn nhằm giảm ảnh hưởng của bức xạ điện từ đến các thiết bị điện tử ở môi trường xung quanh nguồn bức xạ
6 Tăng Tấn Chiến, Võ Văn Dũng, Trần Nhật Anh 
NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HIỆU QUẢ BỌC CHẮN NHẰM GIẢM ẢNH HƯỞNG 
CỦA BỨC XẠ ĐIỆN TỪ ĐẾN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ Ở MÔI TRƯỜNG 
XUNG QUANH NGUỒN BỨC XẠ 
IMPROVEMENT OF SHIELDING EFFECTIVENESS TO REDUCE THE IMPACT OF 
ELECTROMAGNETIC RADIATION ON ELECTRONIC EQUIPMENT IN THE 
SURROUNDING ENVIRONMENT OF THE RADIATION SOURCE 
Tăng Tấn Chiến, Võ Văn Dũng, Trần Nhật Anh 
Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; ttchien@ac.udn.vn 
Tóm tắt - Bài báo này trình bày việc thiết kế và mô phỏng bằng 
phần mềm CST (Computer Simulation Technology) để kiểm chứng 
việc cải thiện hiệu quả bọc chắn của hộp bọc chắn chứa nguồn 
bức xạ điện từ nhằm giảm bức xạ này ra môi trường xung quanh 
hộp. Cụ thể, sẽ tiến hành thiết kế hộp để bọc chắn nguồn bức xạ 
điện từ với các trường hợp hộp bọc chắn kín hoàn toàn, hộp bọc 
chắn có khe hở dạng các ống dẫn sóng. Kết quả mô phỏng sẽ cho 
thấy, nếu không có phương pháp thiết kế hộp thích hợp thì có thể 
có bức xạ điện từ bức xạ ra môi trường xung quanh hộp vượt quá 
mức cho phép. Do vậy, cần có biện pháp cải thiện hiệu quả bọc 
chắn của hộp bằng cách sử dụng các khe hở có dạng ống dẫn 
sóng lục giác, tổ ong với chiều dài ống dẫn sóng phù hợp nhằm 
giảm bức xạ điện từ, hạn chế bức xạ tác động lên các thiết bị điện 
tử đặt ở môi trường xung quanh hộp để đảm bảo vấn đề tương 
thích điện từ (TTĐT). 
Abstract - This article presents design and simulation via the 
Computer Simulation Technology (CST) software to verify the 
shielding effectiveness improvement of a box containing an 
electromagnetic radiation source in order to reduce the emission of 
electromagnetic radiation to the environment surrounding the box. 
Specifically, the electromagnetic radiation source can be covered 
with a completely closed box or a box with slits shaped like 
waveguides. Simulation results show that without an appropriate 
method for designing the box, it is likely that electromagnetic 
radiation emissions to the surrounding environment will exceed 
acceptable levels. Therefore, measures should be taken to 
effectively improve the shielding of the box by means of slits in the 
shape of hexagons or honey combs, ..., with appropriate 
waveguide lengths for the purpose of reducing electromagnetic 
radiation, thus limiting this radiation impact on electronic devices 
located in the surrounding environment of the box in order to 
ensure Electromagnetic Compatibility (EMC). 
Từ khóa - Tương thích điện từ; bức xạ điện từ; hộp bọc chắn; khe 
hở; CST Studio Suite. 
Key words - Electromagnetic Compatibility (EMC); 
electromagnetic radiation; shielding box; slit; CST Studio Suite. 
1. Đặt vấn đề 
Các thiết bị điện tử nếu được bọc kín hoàn toàn thì 
hiệu quả bọc chắn sẽ rất tốt, bức xạ điện từ của thiết bị 
điện tử này sẽ không gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện 
tử khác ở xung quanh hộp. Tuy nhiên, trong thực tế mọi 
sản phẩm có hộp bảo vệ đều phải có khe hở do các yêu 
cầu về tản nhiệt, thông gió, cáp kết nối (cáp, nguồn), 
các cổng giao tiếp, ... Chính sự tồn tại của các khe hở 
này đã làm giảm đi đáng kể hiệu quả của việc bọc chắn, 
vì bức xạ điện từ dễ dàng lan truyền thông qua các khe 
hở này gây nhiễu lên các thiết bị điện tử khác, nếu cường 
độ bức xạ này vượt quá giá trị cho phép (Class A, Class 
B) thì sẽ làm ảnh hưởng đến chế độ hoạt động của các 
thiết bị điện tử ở vùng lân cận. Chính vì vậy, phải có 
biện pháp cải thiện hiệu quả của bọc chắn khi vẫn có sự 
tồn tại của các khe hở trên hộp bọc chắn nhưng giảm 
được cường độ bức xạ điện từ xuống dưới mức cho phép 
để đảm bảo vấn đề TTĐT [2]. 
2. Các phương pháp thiết kế hộp bọc chắn để cải thiện 
hiệu quả bọc chắn 
2.1. Phương pháp đặt khe hở ở vị trí thích hợp và chia 
nhỏ khe hở 
Để xác định chính xác vị trí đặt các khe hở là điều rất 
khó khăn, một phương pháp để cải thiện hiệu quả bọc chắn 
là thay vì sử dụng một khe hở lớn, người ta chia khe hở đó 
thành nhiều khe hở nhỏ, nhờ vậy mà tăng hiệu quả bọc chắn 
một cách đáng kể [6]. Trong phương pháp cải thiện hiệu 
quả bọc chắn bằng cách chia khe hở lớn thành nhiều khe 
hở nhỏ thì chiều dài của mỗi khe hở nhỏ đó phải được chọn 
phù hợp với dãy tần số của các bức xạ điện từ để tăng hiệu 
quả của bọc chắn [5], [9]. Thông thường, chiều dài của mỗi 
khe hở được chọn nhỏ hơn nhiều so với nửa bước sóng 
(λ/2). Kết quả thực hiện theo phương pháp này đã được 
công bố trong [1]. 
2.2. Phương pháp sử dụng các ống dẫn sóng 
Các khe hở trên các tấm chắn có thể làm suy giảm các 
bức xạ điện từ nếu chúng có hình dạng giống với ống dẫn 
sóng. Trong ống dẫn sóng có thiết diện là hình chữ nhật 
thường dùng mode TE10, ống có thiết diện hình trụ tròn thì 
dùng mode TE11. 
Với ống dẫn sóng hình chữ nhật, tần số cắt được tính 
theo [3] cho trường hợp tổng quát mode TEmn: 
𝑓𝑐,𝑚𝑛 = 
𝑣0
2𝑙
√𝑚2 + 𝑛2 (1) 
Với mode TE10 trong ống hình chữ nhật có chiều dài l, 
vận tốc ánh sáng trong chân không v0 thì: 
𝑓𝑐,10 = 
𝑣0
2𝑙
 = 
1.5×108
𝑙
 Hz (2) 
Suy hao 𝛼𝑚𝑛 qua ống dẫn sóng hình chữ nhật được xác 
định theo công thức [3], [7]: 
𝛼𝑚𝑛 = 𝜔√𝜇0𝜀0√(
𝑓𝑐,𝑚𝑛
𝑓
)
2
− 1 (3) 
Giả sử rằng tần số sóng tới f nhỏ hơn nhiều so với tần 
số cắt fc, ta được: 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL. 17, NO. 1.1, 2019 7 
𝛼𝑚𝑛 ≅ 
2𝜋𝑓
𝑣0
𝑓𝑐,𝑚𝑛
𝑓
 (𝑓 ≪ 𝑓𝑐,𝑚𝑛) 
 = 
2𝜋𝑓𝑐,𝑚𝑛
𝑣0
 (4) 
Với mode TE10 , suy ra: 𝛼10 = 
𝜋
𝑙
 (5) 
Suy hao lan truyền của sóng điện từ qua ống dẫn sóng 
với cạnh dài z (cạnh dài mặt cắt ngang) tỷ lệ với e-αz. Vì 
vậy, hiệu quả bọc chắn của trường hợp ống dẫn sóng hình 
chữ nhật là [3], [7]: 
SEdB = 20𝑙𝑜𝑔10𝑒
𝛼10𝑧 = 27,3
𝑧
𝑙
 (6) 
Hình 1. Sử dụng ống dẫn sóng để cung cấp hệ thống thông gió 
và làm giảm bức xạ điện từ qua nó: (a) Nhìn trước; 
b) Nhìn bên cạnh 
Khi hộp bọc chắn đòi hỏi có hiệu quả bọc chắn cao hoặc 
cần có khoảng hở lớn như hệ thống thông gió thì ta có thể 
dùng bọc chắn dạng ống dẫn sóng. 
Tương tự với ống dẫn sóng hình trụ tròn ta có [4], [7]: 
SEdB = 32
𝑧
𝑑
 (7) 
Các kết quả trên cho thấy, rằng sóng điện từ sẽ bị suy 
hao nhanh chóng khi đi qua các ống dẫn sóng và tỷ lệ thuận 
với chiều dài ống dẫn sóng. Nhiều ống dẫn sóng nhỏ được 
ghép lại với nhau theo cấu trúc “tổ ong” là một trong những 
phương pháp hữu hiệu để làm giảm các bức xạ này [8]. Với 
ống dẫn sóng hình trụ tròn, nếu chiều dài của nó gấp 3 lần 
đường kính thì hiệu quả bọc chắn sẽ rất cao (𝑆𝐸 ≈
100𝑑𝐵). Vì vậy, nếu khe hở có đường kính nhỏ hơn nhiều 
so với bề dày của hộp bọc chắn thì một ống dẫn sóng sẽ 
được hình thành. 
3. Kết quả mô phỏng và thảo luận 
3.1. Mô phỏng bức xạ điện từ ở ngoài hộp trong trường 
hợp hộp bọc chắn kín hoàn toàn 
Thiết kế hộp bọc chắn bằng phần mềm CST [10], trong 
phần mô phỏng này hộp không có bất kỳ khe hở nào (hộp 
kín hoàn toàn), bức xạ điện từ từ hộp ra môi trường xung 
quanh tại vị trí cách hộp 3m được mô tả như sau [5]: 
Hình 2. Bức xạ điện từ ở vị trí cách hộp kín 3m 
Kết quả mô phỏng: Khi hộp bọc chắn kín hoàn toàn thì 
bức xạ điện từ từ bên trong hộp ra môi trường xung quanh 
cách hộp 3m là rất nhỏ, cụ thể -200dB [microV/m] trên cả 
dải tần từ 700MHz đến 1700MHz. Với giá trị này thì bức 
xạ điện từ không làm ảnh hưởng đến hoạt động của các 
thiết bị điện tử khác xung quanh. 
3.2. Mô phỏng bức xạ điện từ ở ngoài hộp bọc chắn với 
khe hở có cấu trúc như ống dẫn sóng chữ nhật 
Ở phần này, sẽ tiến hành mô phỏng phương pháp sử 
dụng khe hở có hình dạng ống dẫn sóng chữ nhật với kích 
thước 4x0.1cm, còn độ sâu của ống thay đổi lần lượt là 
1cm, 4cm, 6cm, 8cm và 12cm. Kết quả như ở Hình 3. 
Hình 3. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp bọc chắn 3m có 
khe hở dạng ống dẫn sóng chữ nhật với độ sâu khác nhau 
Như vậy, khi khe hở có dạng như một ống dẫn sóng thì 
bức xạ điện từ ra xung quanh sẽ giảm đi rất nhiều. Đồng 
thời, nếu độ sâu của ống dẫn sóng này càng lớn thì bức xạ 
điện từ ra ngoài càng nhỏ, khi tăng độ sâu này lên 4cm, 
6cm và đặc biệt đến 12 cm thì bức xạ điện từ xuống rất thấp 
(trong khoảng từ -18 đến 38dB [microV/m]). 
3.3. Mô phỏng bức xạ điện từ ở ngoài hộp bọc chắn với 
khe hở có cấu trúc như một ống dẫn sóng lục giác 
Mô phỏng hộp bọc chắn với khe hở có cấu trúc ống dẫn 
sóng hình lục giác, trường hợp ống có cạnh g=0,636cm và 
chiều dài ống lần lượt là 0,3145cm, 0,636cm, 0,954cm và 
2,544 cm, được minh họa như Hình 4 và kết quả mô phỏng 
như ở Hình 5. 
Hình 4. Hộp bọc chắn với khe hở ống dẫn sóng lục giác 
Hình 5. Bức xạ điện từ ở vị trí cách hộp bọc chắn 3m có khe hở 
dạng ống dẫn sóng hình lục giác với độ sâu khe hở khác nhau 
Từ đồ thị Hình 5, khi hộp bọc chắn có khe hở dạng ống 
dẫn sóng lục giác thì bức xạ điện từ từ hộp giảm đáng kể 
so với hộp có khe hở khác cùng diện tích, bởi vì khi sóng 
truyền qua ống dẫn sóng hình lục giác thì sẽ bị suy hao lớn, 
đặc biệt khi sóng có tần số dưới tần số cắt. Kết quả mô 
phỏng cho thấy, các ống lục giác có cùng chiều rộng 
8 Tăng Tấn Chiến, Võ Văn Dũng, Trần Nhật Anh 
g=0.636cm tức là có cùng diện tích nhưng ống càng dài thì 
bức xạ điện từ ra ngoài càng thấp. 
Khi chiều dài ống dẫn sóng hình lục giác d = 2,544cm 
thì tỉ lệ dài rộng là 4:1, hiệu quả bọc chắn được cải thiện 
đáng kể. Cường độ bức xạ đo ở vị trí cách hộp 3m là dưới 
0dB [microV/m] trong dải tần số khảo sát. 
Trường hợp giữ nguyên chiều dài ống dẫn sóng lục 
giác là d=0,636cm và thay đổi cạnh g=0,636cm, 
0,318cm, 0,159cm và 0,125cm thì kết quả thu được như 
ở Hình 6. 
Hình 6. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp bọc chắn 3m 
có khe hở dạng ống dẫn sóng hình lục giác với độ rộng khe hở 
khác nhau 
Hình 6 cho thấy, ống dẫn sóng hình lục giác có chiều 
dài 0.636cm khi cạnh g của ống thay đổi thì bức xạ điện từ 
cũng thay đổi theo. Cụ thể, khi cạnh của ống tăng thì bức 
xạ điện từ tại vị trí cách hộp 3m cũng tăng theo. Trường 
hợp ống dẫn sóng lục giác có cạnh bé từ 0.159cm trở xuống 
thì bức xạ điện từ ở mức khoảng 0dB [microV/m], cho hiệu 
quả bọc chắn rất tốt. 
3.4. Mô phỏng bức xạ điện từ xung quanh hộp bọc chắn 
với khe hở có cấu trúc ống dẫn sóng lục giác và cấu trúc 
lỗ tổ ong có cùng diện tích 
Mô phỏng hộp bọc chắn với khe hở có cấu trúc ống dẫn 
sóng lục giác dài d=0,635cm và có thiết diện là 10,39cm2 
sẽ tương ứng với 20 lỗ tổ ong [8] có cạnh g=0,447cm. 
Kết quả mô phỏng như ở Hình 7. 
Hình 7. So sánh bức xạ điện từ ở vị trí cách hộp bọc chắn 3m có 
khe hở dạng ống dẫn sóng hình lục giác và lỗ tổ ong đặt dọc 
(thẳng đứng) 
Với cùng một chiều dài d =0.635cm và cùng một diện 
tích bằng 10,39 cm2 nhưng bức xạ điện từ cho bởi hai 
trường hợp khác nhau một cách rõ rệt. Trường hợp sử dụng 
ống dẫn sóng thì bức xạ điện từ cao từ 75 đến xấp xỉ 
100dB[microV/m]. Trong khi đó, bức xạ điện từ từ hộp có 
khe hở là các lỗ tổ ong lại cho bức xạ thấp hơn [8], trong 
dải tần từ 700MHz đến 1700MHz đều đạt yêu cầu về chuẩn 
A và B, hiệu quả bọc chắn sẽ tốt hơn. 
Bức xạ điện từ trong trường hợp hộp bọc chắn có khe 
hở với lỗ tổ ong còn tùy thuộc vào vị trí đặt các lỗ thẳng 
đứng hay nằm ngang. Với cùng một chiều dài d, chiều rộng 
g thì bức xạ điện từ được minh họa như ở Hình 10. 
Hình 8. Trường hợp đặt lỗ tổ ong đặt dọc (thẳng đứng) 
Hình 9. Trường hợp đặt lỗ tổ ong đặt nằm ngang 
Hình 10. Bức xạ điện từ ở vị trí cách hộp 3m trong trường hợp 
bọc chắn có khe hở tổ ong đặt thẳng đứng và đặt nằm ngang 
Qua Hình 10, để có được hiệu quả bọc chắn tốt thì việc 
đặt lỗ tổ ong cũng rất quan trọng vì trong trường hợp đặt 
ngang, khe hở là lỗ tổ ong tiếp xúc nhiều với dòng điện cảm 
ứng trên tấm chắn gây nên bức xạ điện từ cao hơn trường 
hợp đặt dọc (thẳng đứng). 
Khi tăng độ sâu khe hở với các lỗ tổ ong đến 2,544cm 
thì bức xạ điện từ trong trường hợp đó với trường hợp ban 
đầu có độ sâu 0,635cm giảm đáng kể, hiệu quả bọc chắn 
được cải thiện tốt hơn nhiều như ở Hình 11. 
Hình 11. Bức xạ điện từ từ hộp bọc chắn có khe hở với 
lỗ tổ ong đặt dọc với độ sâu khác nhau 
3.5. Mô phỏng bức xạ điện từ trường hợp mở rộng dải 
tần trong khoảng 500MHz - 2500MHz 
Mở rộng dải tần số từ 500MHz đến 2500MHz. Tiến 
hành mô phỏng bằng phần mềm CST, một số kết quả của 
bức xạ điện từ ngoài hộp bọc chắn như sau: 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL. 17, NO. 1.1, 2019 9 
Hình 12. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp kín 3m 
Hình 13. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp 3m có khe hở dạng 
ống dẫn sóng chữ nhật với độ sâu khác nhau 
Hình 14. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp 3m có khe hở dạng 
ống dẫn sóng hình lục giác với độ sâu khe hở khác nhau 
Hình 15. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp 3m có khe hở dạng 
ống dẫn sóng hình lục giác với độ rộng khe hở khác nhau 
Hình 16. So sánh bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp 3m có khe 
hở dạng ống dẫn sóng hình lục giác và dạng lỗ tổ ong 
Hình 17. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp 3m trong 
 trường hợp bọc chắn có khe hở tổ ong đặt ngang và đặt dọc 
Hình 18. Bức xạ điện từ đo ở vị trí cách hộp 3m có 
khe hở với lỗ tổ ong đặt dọc độ sâu khác nhau 
Nhận xét chung các đồ thị từ Hình 13 đến Hình 18: Kết 
quả về bức xạ điện từ trong trường hợp dải tần được mở 
rộng lên 500 – 2500 MHz có một số thay đổi nhỏ so với 
kết quả bức xạ điện từ trong trường hợp sử dụng dải tần 
700 – 1700MHz. Thật vậy, khoảng mở rộng tần số đó là 
khoảng có bức xạ điện từ biến thiên tăng giảm liên tục, nhất 
là khoảng từ 500 đến 700MHz, còn khoảng từ 1700MHz 
trở lên luôn cho bức xạ điện từ ở ngưỡng cao nhất trong 
toàn bộ dải tần đang xét. Cụ thể, trong trường hợp bọc chắn 
có khe hở là dạng ống dẫn sóng lục giác và lỗ tổ ong có 
cùng chiều dài d = 0,635cm. Kết quả trên Hình 16 cho thấy, 
nếu chỉ khảo sát trong khoảng 700 – 1700MHz thì bọc chắn 
có khe hở là lỗ tổ ong cho bức xạ điện từ ở mức dưới 
ngưỡng chuẩn A, tuy nhiên bức xạ điện từ từ 1700MHz trở 
lên lại lớn dần (>60dB [microV/m]) làm cho hiệu quả bọc 
chắn của lỗ tổ ong giảm đi. Vì vậy, việc lựa chọn dải tần 
để khảo sát trong trường hợp bọc chắn có khe hở rất quan 
trọng, việc cải thiện hiệu quả bọc chắn trong khoảng dải 
tần mở rộng chỉ nên thực hiện khi thực sự cần thiết. 
3.6. Đánh giá các phương pháp cải thiện hiệu quả bọc 
chắn bởi các thông số SE 
Việc đánh giá các phương pháp cải thiện bọc chắn trong 
lĩnh vực TTĐT có thể dựa vào các thông số hiệu quả bọc 
chắn (SE) [5], [9]. Hiệu quả bọc chắn càng lớn thì chứng 
tỏ hộp bọc chắn được thiết kế càng tốt. 
Hình 19. Hiệu quả bọc chắn của hộp có khe hở ống dẫn sóng 
chữ nhật với độ sâu khác nhau 
10 Tăng Tấn Chiến, Võ Văn Dũng, Trần Nhật Anh 
Hình 19 cho thấy hiệu quả bọc chắn được cải thiện khi 
khe hở có hình dạng như một ống dẫn sóng chữ nhật. Ngoài 
ra, nếu ta tăng độ sâu của các ống dẫn sóng này thì hiệu quả 
bọc chắn càng tăng lên. Qua kết quả mô phỏng, khi độ sâu 
này tăng lần lượt 1cm, 4cm, 6cm, 8cm và 12cm thì hiệu 
quả bọc chắn tăng theo. Đặc biệt, ở độ sâu 12cm lớn hơn 
gấp ba lần chiều dài khe hở thì hiệu quả bọc chắn rất cao 
(ở mức trên 100dB). Như vậy, nếu độ sâu này càng lớn hơn 
rất nhiều so với chiều dài của khe hở thì phương pháp ống 
dẫn sóng này đem lại hiệu quả bọc chắn khá tốt. 
Hình 20. Hiệu quả bọc chắn của hộp với khe hở là ống dẫn 
sóng lục giác có chiều dài khác nhau 
Hình 21. Hiệu quả bọc chắn của hộp với khe hở là ống dẫn 
sóng lục giác có chiều rộng khác nhau 
Đồ thị Hình 20 cho thấy nếu khe hở của hộp có dạng 
ống dẫn sóng lục giác thì khi độ sâu khe hở càng lớn thì 
hiệu quả bọc chắn càng tăng, trong trường hợp chiều dài 
d=2,544cm thì hiệu quả bọc chắn đạt trên 110dB. 
Đồ thị Hình 21 cho thấy nếu khe hở của hộp có dạng 
ống dẫn sóng lục giác thì khi chiều rộng khe hở càng lớn 
thì hiệu quả bọc chắn càng giảm, với chiều rộng 
g=0,125cm thì SE luôn ở mức từ 130dB trở lên, còn 
g=0,636cm thì SE sẽ ở mức từ 100dB trở xuống. 
Hình 22. Hiệu quả bọc chắn của hộp có khe hở dạng lỗ tổ ong 
và ống dẫn sóng lục giác cùng chiều dài 
Đồ thị Hình 22 cho thấy, hiệu quả bọc chắn của lỗ tổ ong 
tốt hơn so với ống dẫn sóng lục giác khi chúng có cùng chiều 
dài vì hiện tượng suy hao sóng điện từ khi đi qua khe hở lỗ 
tổ ong sẽ lớn hơn so với khi đi qua khe hở ống dẫn sóng lục 
giác, bức xạ điện từ bên trong hộp qua khe hở bị suy hao khá 
nhiều, ít gây ảnh hưởng đến các thiết bị khác bên ngoài hộp. 
Hình 23. Hiệu quả bọc chắn của hộp có khe hở dạng lỗ tổ ong 
độ sâu khác nhau 
Đồ thị Hình 23 cho thấy, sự khác biệt về hiệu quả bọc 
chắn khi độ sâu của lỗ tổ ong tăng lên, giả sử ta xét ở tần 
số 1100MHz, SE khi d = 0.636cm là 101dB nhưng nó sẽ 
tăng lên 141dB nếu chiều dài (độ sâu) của khe hở tăng lên 
gấp 4 lần so với chiều dài ban đầu. Từ đó có thể thấy rằng, 
độ sâu khe hở cũng là yếu tố quan trọng trong việc cải thiện 
hiệu quả bọc chắn. 
4. Kết luận 
Cải thiện hiệu quả bọc chắn của hộp bọc chắn có thể thực 
hiện bằng nhiều cách: sử dụng các khe hở có dạng ống dẫn 
sóng lục giác, ống dẫn sóng càng dài thì hiệu quả bọc chắn 
càng tốt; các khe hở dạng lỗ tổ ong đặt dọc và có độ sâu càng 
lớn thì hiệu quả bọc chắn càng tốt hơn đặt nằm ngang. Như 
vậy, hộp bọc chắn có khe hở được thiết kế thích hợp sẽ giảm 
được mức bức xạ điện từ ra môi trường xung quanh hộp, 
tăng hiệu quả bọc chắn và đảm bảo vấn đề tương thích điện 
từ giữa các thiết bị điện tử trong dải tần số thích hợp. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Tang Tan Chien, Bui Thi Minh Tu, Tran Nguyen Do; “Improvement 
of Shielding for Electromagnetic Compatibility”; IEIE Transactions 
on Smart Processing & Computing, No: Volume 5 Number 1 
February 29, 2016. Pages: 63-69, 2016. 
[2] Tăng Tấn Chiến, “Tương thích điện từ”, Nhà xuất bản Giáo dục Việt 
Nam, 2010. 
[3] Clayton R. Paul, “Introduction to Electromagnetic Compatibility”, 
Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2006. 
[4] Henry W.Ott, “Noise reduction techniques in electronic systems”, 
Published by John Wiley & Sons, Inc.,1988. 
[5] Min Li, Joe Nuebel and James L. Drewniak, Member IEEE; Richard E. 
DuBoff, Todd H. Hubing and Thomas P. Van Doren, Senior Member 
IEEE; “EMI from Cavity Modes of Shielding Enclosures – FDTD 
Modeling and Measurements”, IEEE Transactions on Electromagnetic 
Compatibility, Vol. 42, No. 1, pp. 29–38, February 2000. 
[6] R.W. Evans, “Design Guidelines for Shielding Effectiveness, 
Current Carrying Capability, and the Enhancement of Conductivity 
of Composite Material”, NASA Comtractor Report 4784, 1997. 
[7] Department Of Defense Washington DC, “Military Handbook Grounding, 
Bonding And Shielding For Electronic Equipments And Facilities”, 1987. 
[8] Yeong Chul Cheong, Kyung Won Lee, PyoHong, Jong Gwan Yook, 
“Design Equation of Shielding Effectiveness of Honeycomb”, 
Defense Quality Assurance Agency, Dept. of Information & 
Communication Engineering, Kongju National Univ, Korea, 2005. 
[9] Stanislav Kovář, Jan Valouch, Hana Urbančoková, Milan Adámek, Václav 
Mach, “Simulation of Shielding Effectiveness of Materials Using CST 
Studio”, WSEAS Transactions on Communications, ISSN / E-ISSN: 
1109-2742 / 2224-2864, Volume 16, 2017, Art. #16, pp. 131-136, 2017. 
[10] https://www.cst.com/2018 
(BBT nhận bài: 11/11/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 28/12/2018) 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_cai_thien_hieu_qua_boc_chan_nham_giam_anh_huong_c.pdf