第7章 电磁兼容预测技术

第7章 电磁兼容预测技术

第7章7.1 概述

电磁干扰预测技术

7.2 电磁干扰预测模型 7.3 电磁干扰发射机模型 7.4 天线模型 7.5 电磁干扰接收机模型 7.6 电磁干扰预测方法 7.7 系统间电磁干扰预测 系统间电磁干扰预测 7.8 系统间电磁干扰抑制 7.9 系统内电磁干扰预测 系统内电磁干扰预测 7.10 电磁干扰预测程序简介

第7章 电磁兼容预测技术

第7章7.1 概述

电磁干扰预测技术

1. 电磁干扰预测的目的 在已知设备或系统电气特性(如干扰源特性、敏感器特 在已知设备或系统电气特性(如干扰源特性、 设备或系统电气特性 性)参数的情况下，预测设备或系统的电磁兼容性； 参数的情况下，预测设备或系统的电磁兼容性； 当修改某个设备或系统的特性参数(如工作频段、安装方 当修改某个设备或系统的特性参数(如工作频段、 或系统的特性参数 位等) 位等)时，分析电磁干扰的变化； 分析电磁干扰的变化； 对各种防护设计进行计算、评估； 对各种防护设计进行计算、评估； 制定干扰限值和敏感度规范； 制定干扰限值和敏感度规范； 全面评价系统的电磁兼容性性能。 全面评价系统的电磁兼容性性能。

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第7章2. 电磁干扰预测范畴

电磁干扰预测技术

元件与部件级 设备与分系统级 系统内 系统级 系统间

第7章 电磁兼容预测技术

第7章7.2 电磁干扰预测建模 7.2.1 建模方法 函数描述法

电磁干扰预测技术

用函数来描述分析模型。 用函数来描述分析模型。如：发射机的频谱函数、 发射机的频谱函数、 接收机的响应曲线、天线的方向图函数等 接收机的响应曲线、

优点：精度高； 优点：精度高； 缺点： 缺点：通用性差

第7章 电磁兼容预测技术

第7章 折线拟合法

电磁干扰预测技术

用折线来拟合分析模型。 用折线来拟合分析模型。如：发射机的频谱包络、 发射机的频谱包络、 接收机的响应曲线、 接收机的响应曲线、天线的方向图等

拟合的精度取决于采样点数。点数少，精度不够， 拟合的精度取决于采样点数。点数少，精度不够， 点数多，运算速度下降。 点数多，运算速度下降。

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第7章7.2.2 干扰源模型

电磁干扰预测技术

功能性辐射干扰源模型 用于描述各种发射机发射的电磁波 基波发射调制包络特性模型 谐波发射调制包络特性模型 乱真发射模型

第7章 电磁兼容预测技术

第7章

电磁干扰预测技术

非功能性辐射干扰源模型 用于描述高频电路、数字电路、 用于描述高频电路、数字电路、瞬变信号等引起的 电磁干扰 电偶极子 磁偶极子 各种振荡波 正弦波、脉冲波、阶跃波、 正弦波、脉冲波、阶跃波、指数振荡衰减波等 各种调制类信号 调幅、调频、脉冲调制、 调幅、调频、脉冲调制、数字调制等

随机噪声

第7章 电磁兼容预测技术

第7章 传导干扰源模型

电磁干扰预测技术

单频(连续)电压或电流 单频(连续) 梯形单脉冲电压或电流 斜坡或阶跃电压或电流 梯形脉冲序列电压或电流 以频谱密度构成的电压或电流

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第7章7.2.3 耦合通道模型

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公共阻抗耦合 线 — 线之间电容性耦合 线 — 线之间电感性耦合 场 — 线之间的耦合 天线 — 天线的耦合 机壳 — 机壳的耦合 自由空间传输损耗 地形地物对传输损耗的影响

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第7章

电磁干扰预测技术

7.2.4 敏感模型 接收机敏感模型 接收机敏感模型描述接收机的各种响应特性，包括： 接收机敏感模型描述接收机的各种响应特性，包括： 主接收通道频率选择性模型 附加接收通道频率选择性模型 非线性性引起的交调、互调、减敏模型 非线性性引起的交调、互调、U 传输频带 2 f

U U0 U1f

f0- f f0 f0+ f 接收机理想选择曲线

f0

f0+ f1

f

接收机实际选择曲线

第7章 电磁兼容预测技术

第7章

电磁干扰预测技术

模拟、数字电路敏感模型 模拟、

V =

∫

f2 f1

S ( f )V ( f )d f

f1 , f 2 —— 频带宽度的起止频率

S ( f ) —— 电路的灵敏度 V ( f ) —— 电路输入端的干扰电压的频谱密度

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第7章7.3 电磁干扰发射机模型 电磁干扰发射机模型

电磁干扰预测技术

电磁兼容性分析中，重点关注电磁干扰能量的时间分布、 电磁兼容性分析中，重点关注电磁干扰能量的时间分布、 空间分布和频率分布 时间分布取决于工作方式 空间分布取决于发射天线的方向性 频率分布影响因素较多 基本辐射功能的参数：功率(电压),功率流密度( 基本辐射功能的参数：功率(电压),功率流密度(电场强 ),功率流密度 度)、频移、占用带宽等； )、频移、占用带宽等； 频移 带外辐射、谐波辐射、分谐波辐射、寄生辐射和互调辐射等。 带外辐射、谐波辐射、分谐波辐射、寄生辐射和互调辐射等。

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第7章7.3.1 基波发射模型 基波发射幅度模型

电磁干扰预测技术

输出功率的变化由正态分布的随机变量表征

1 P t ( f ot ) = M

∑P (fi =1 ti

M

ot

)12

1 M 2 σ t ( f ot ) = ∑ [ Pti ( fot ) Pt ( fot )] —— 标准偏差 M 1 i =1

基波频率； 基波频率 式中： 式中：fot ——基波频率； Pti —— 基波输出功率的各个测量值； 基波输出功率的各个测量值； 工作于不同调谐频率的发射机的基波功率平均值； 工作于不同调谐频率的发射机的基波功率平均值 Pt ——工作于不同调谐频率的发射机的基波功率平均值； M —— 取样总数。 取样总数。

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第7章基波发射频率模型

电磁干扰预测技术

基波发射

频率特性的调制包络函数采用折线拟合法， 基波发射频率特性的调制包络函数采用折线拟合法，由分段 线性函数(频率轴用对数坐标)来近似， 线性函数(频率轴用对数坐标)来近似，可表示为 f M ( f ) = M ( f i ) + M i log f i

( f i < f ≤ f i +1 )

f = f f ot —— 实际频率与基带中心频率之间的差值 f i +1 fi —— 第i区的频带 区的频带, 区的频带 f i = fi f ot

M ( fi ) —— 频带 f i边缘上的带外辐射功率相对于 边缘上的带外辐射功率相对于0dB的下降值 的下降值 M i —— 第 i 频带范围内频谱包络函数之斜率

M i = [ M ( fi +1 ) M ( fi ) ] [ lg( fi +1 ) lg( fi )]取决于近似法要求的准确度。 间隔数值 f i 取决于近似法要求的准确度。

第7章 电磁兼容预测技术

第7章

电磁干扰预测技术

几种典型发射信号的调制包络曲线

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电磁干扰预测技术

几种典型发射信号的调制包络曲线