[发明专利]一种预估外界瞬态的电磁干扰引起的PCB微带传输线串扰大小的方法

说明书

技术领域

本发明属于通信工程中电磁干扰的预估与防护领域。具体的涉及的是在空间复杂的电磁环境中PCB微带线信号完整性的研究中，预估正常工作的PCB板，在受到外界突如其来的电磁脉冲干扰时的瞬态响应的大小的预估外界瞬态的电磁干扰引起的PCB微带传输线串扰大小的方法。 

背景技术

集成电路技术的飞速发展,使得电子电路越来越复杂,印制电路板(PCB)逐步走向高密度、高速度、多层面化。高速度必然引起频率升高,带来高频电磁场耦合。这是制约PCB向高速度、高密度发展的主要因素。同时产品电磁兼容性能的高低，已成为衡量电子产品和系统性能的一个重要指标，如果产品电磁兼容性能不达标，小则影响产品正常工作，大则导致系统崩溃带来不可估量的损失，这就是我们要研究PCB上电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)的主要原因。 

通过文献检索获知，目前已有一些文献在研究PCB微带传输线上电磁串扰的预估和防护问题。西安电子科技大学的陈江华博士研究了PCB微带线参数对激励微带线源端和负载端信号完整性及相邻静态线近端耦合噪声和远端耦合噪声的影响，并对50Ω特性阻抗的微带线进行了研究。但是陈博士研究的都是PCB上的线的串扰情况，没有提到空间复杂的电磁波对PCB上微带线的干扰问题。 

电子科技大学的卫铁旦对通信线缆的场线耦合进行了深入研究，先是分析通信线缆的复杂电磁应用环境继而以电磁脉冲为外场源，基于分布参数的传输线理论，在Agrawal模型的基础上分别建立了非屏蔽线和屏蔽线场线耦合模型利用Matlab等软件完成了仿真分析。但是卫学者应用的Agrawal模型需要很大的计算量来计算复杂的散射场。本发明将用一种新的计算方法避免这种复杂的计算。 

日本的Teruo Tobana等学者基于多导体传输线(MTL)方程研究了PCB上一条槽线向外辐射电磁波对其附近的微带线的影响，但是当频率上升到一定程度时运用MTL方法会产生很大的误差，所以其研究具有一定的局限性。 

综上所述：现有的文献对复杂电磁环境下微带线信号完整性的研究不是计算量太大就是研究具有局限性，基于此本发明提出了一种基于互易定理的新型算法来计算空间电磁场与微带线的耦合，并且应用时域有限差分(FDTD)方法计算这种耦合引起的微带传输线上串扰的瞬态响应。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种预估外界瞬态的电磁干扰引起的PCB微带传输线串扰大小的方法。 

本发明的目的是这样实现的： 

(1)PCB微带线与空中瞬态电磁干扰耦合模型的建立； 

建立微带传输线与空中瞬态电磁干扰的耦合模型； 

(2)根据步骤(1)中的微带传输线与空中瞬态电磁干扰的耦合模型计算微带传输线与空中瞬态电磁干扰的耦合； 

两条平行微带线为接收天线A，远处有辐射场B，B的远区辐射场为： 

E→b=jwμ4πr(Ibdl)e-jkrsinθ]]>

为天线B的远区辐射场，r为天线A与天线B的距离，I_b为流过天线B的电流，dl为天线B的长度，θ为与水平方向的夹角，天线B的电流密度为则在A，B包围的整个区域应用互易定理得：