电磁兼容性预测服务于更好地实现电磁兼容性设计。电磁兼容性设计的发展经历了三个阶段:问题解决方案、标准化和系统化。
问题解决方案是先开发,然后根据测试中开发的设备或系统的电磁干扰问题,使用各种抑制干扰的技术逐一解决。显然,这种方法有很大的风险,往往会造成很大的人力和财力浪费,延迟开发周期。
规范法是指根据电磁兼容性标准和规范设计和制造设备和系统。这可以在一定程度上防止电磁干扰。然而,由于标准。规范不是针对设备或系统制定的,往往会导致过度的设计裕度,或者虽然符合规范,但仍有干扰。
系统规则是基于计算机技术和数值计算技术,根据预测程序对设计方案进行电磁兼容性预测和分析。如果发现不兼容或过度设计,可以修改设计,然后进行预测,形成合理的硬件生产方案。实践证明,系统法可以解决大多数电磁不兼容或过度兼容的问题,有助于缩短开发周期,节省开发成本,代表电磁兼容设计的发展方向。
一、预测建模、预测方程和预测步骤
三个基本要素是电磁骚扰源、耦合方式和敏感设备:
1.骚扰源是指能发出电磁能量的各种元件、设备、设备、系统或自然现象;
2.耦合途径是指能量从骚扰源到敏感设备的途径,如传导途径、辐射传播媒介等;
3.敏感设备是指响应外部骚扰的设备。
电磁干扰效应通常是指通过耦合将骚扰源发出的电磁能量传输到敏感设备,并对敏感设备产生有害反应。本书认为,干扰是骚扰的有害结果。
电磁兼容性预测是分析硬件生产前可能存在的不合理设计,建立三要素的基本模型是所有预测的基础。
1.骚扰源模型:
信号发生器的基本任务是产生电磁能,所需频带范围内的辐射称为基本辐射,是一个有用的信号;而不是所需频带范围内的辐射称为带外辐射,是一个无用的信号。
所有的辐射能都可以从其空间分布和频谱特性中描述。我们知道,能量的空间分布取决于辐射体的方向性。
2.耦合模型:
根据电磁骚扰传输和耦合方式的特点,一些学者将工程中的各种问题归纳为六种模型:天线骚扰模型、电磁场对导线的感应骚扰模型、导线对导线的感应模型、公共阻抗传导骚扰模型、孔隙泄漏模型、壳体屏蔽效率模型。
3.敏感设备模型:
任何实际敏感设备都不是理想的通带,具有接收带外信号的能力。除了信号类型和骚扰入侵模式外,接收器的受扰程度还与信号调制模式和频谱有关。
预测步骤:
在电磁兼容性预测中,应注意同一设备通常是骚扰源和敏感设备。因此,对于实际的电气和电子系统,可能存在的骚扰数量非常大。如果一个由20个收发设备组成的系统,可能的骚扰将超过100万对。很难想象和不必要详细分析每一个骚扰。在项目中,我们经常按照先粗后细的原则消除可以肯定的问题。对剩余问题采用不同的分析模型。
二、传导骚扰预测:
从耦合的角度来看,不同的媒体具有不同的骚扰特征。一般分为三类:传导骚扰。
感应骚扰。辐射骚扰;传导骚扰的耦合是直接连接的导体,如共地阻抗;导线和电路之间的电耦合。磁耦合。混合电磁耦合称为感应骚扰;通过空间传播的电磁骚扰称为辐射骚扰,主要包括共模辐射骚扰和差模辐射骚扰。
三、感应骚扰预测:
感应性骚扰可分为容性骚扰和感性骚扰,但在实际问题上,它们往往并存。
四、辐射骚扰预测:
借助基本辐射单元的辐射特性,可以分析通过空间传播的骚扰。
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