1 電磁干擾的途徑及耦合過程 1.1電磁干擾途徑
1.2 耦合過程 耦合順序 2 電磁干擾預測分析模型 電磁兼容性預測分析是采用計算機數字仿真技術,將各種電磁干擾特性、傳輸特性和敏感度特性用數學模型描述,并編制成程序對潛在的電磁干擾進行計算。 電磁干擾分析的目的如下:
2.1 低頻傳輸線路模型——集總參數電路模型 2.2 導線間的串擾模型 導線間的串擾是電阻性的干擾,即兩個回路經公共阻抗而形成的干擾,干擾方式主要包括公共電源內阻及線路阻抗耦合和公共地線路阻抗耦合。 導線間的串擾模型如下圖所示,有電容性耦合和電感性耦合兩種。 2.3 輻射對電路的干擾 輻射對電路干擾的示意圖如下圖所示。 輻射對電路的干擾有共模干擾和差模干擾兩種,共模就是結構面之間的,差模就是兩條連接線圖構成的干擾。 耦合模型有平面波對印制線的耦合和孔縫泄露場對印制線的耦合,如下圖所示。 2.4 高頻電路(1~λ)的等效模型——分布參數電路模型 其中,分布參數R0為分布電阻,L0為分布電感;G0為分布電導;C0為分布電容。 3 系統的電磁兼容設計 電磁兼容設計的目的是使電子展(http://www.0755hz.cn/dzz/)設備或系統在預期的電磁環境中能正常工作、無性能降低或故障,并對電磁環境中的任何事物不構成電磁干擾,實現電磁兼容性。主要分為:電路組件級設計;設備級設計;分系統級設計;系統級設計;系統間級設計。 3.1 電磁兼容設計實施流程 3.2 自底向上法 自底向上的方法主要解決涉及內部子系統、嵌入式電子元件及電路對初級外部的影響和次級(感應)電磁效應的響應的“內部”問題。但在實際工程中,由于缺乏板級或部件級的仿真設計模型,對于復雜系統(如車載/機載系統、多車輛系統)的電磁兼容性評估缺乏可操作性。 可以采用分層與綜合設計的方法來進行系統的電磁兼容設計。在設計時,按照產品在電磁兼容設計時所采取的各項措施的重要性為先后,分為若干層次進行設計,并加以綜合分析進行適當調整直到完善: 第一層為有源器件的選型和印制板設計; 第二層為接地設計; 第三層為屏蔽設計; 第四層為濾波設計; 第五層為瞬態騷擾抑制; 3.3 自頂向下方法 本 重點介紹電子系統的電磁干擾預測分析模型和電磁兼容設計方法。自頂向下的方法從大型復雜系統的頂層入手,具體如下: 依據用戶的頂層使用要求和系統級電磁兼容標準等來制定全系統頂層電磁兼容設計指標,并驗證指標的合理性; 將頂層電磁兼容設計指標逐級向分系統進行量化分解; 依據全系統電磁兼容模型,采用“分系統與總體的協同設計”的方式,對分系統設計方案的電磁兼容性進行量化評估,預測各分系統性能對實現全系統電磁兼容頂層設計指標的影響 對各分系統的指標以及全系統集成方案進行調整和重新設計,解決分系統設計及工藝實現中指標偏離對全系統電磁兼容性的影響 應用全系統電磁兼容綜合仿真測試平臺,完成模擬環境的分系統聯調試驗。 |