[发明专利]点源辐射场对带孔无限大屏蔽层内线缆干扰的计算方法

说明书

本发明公开一种点源辐射场对带孔无限大屏蔽层内线缆干扰的计算方法，应用于电磁干扰领域，具有算法简洁、结果准确、效率高等优点，本发明通过将线缆上的电压波传播通道与空间电磁场传播通道以信号管道进行表示，将具有能量反射的位置以节点进行表示，建立反映系统电磁能量流动情况的信号流图，并采用磁流元辐射代替小孔透射，建立整个系统信号管道上的传播方程以及所有节点上的散射方程，综合得到系统电磁干扰的扩展BLT(Baum‑Liu‑Tesche)方程，并对扩展BLT方程进行求解得到线缆上的干扰强度，实现对点源辐射场透过带孔无限大屏蔽层耦合到传输线的电磁干扰的准确计算，本发明方法有效降低对计算资源的依赖并提高效率。

技术领域

本发明属于电磁干扰领域，特别涉及一种点源辐射场对带孔无限大屏蔽层另一侧线缆干扰的计算方法。

背景技术

随着工业电气化程度的提高和无线通信技术的发展，电磁环境的复杂程度呈指数级增加。外界电磁波可透过电子设备机箱上的小孔耦合到设备内部的线缆上，对敏感电路形成电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)。干扰强度可用线缆上感生的电压幅值作为衡量指标，其受到干扰源特性、孔尺寸、线缆结构以及它们之间相对位置的影响。由电磁场理论可知，复杂干扰源可以看作为多个点源的叠加，而频率较高时机箱带孔面板可以近似为无限大屏蔽层，故研究点源辐射场对带孔无限大屏蔽层另一侧线缆干扰强度的计算方法具有实际意义，可为电子设备的电磁干扰强度预测提供理论指导。

计算电磁学(Computational Electromagnetics,CEM)方法能够精确计算复杂的小孔耦合和电磁干扰问题，但必须借助强大的计算机并消耗较长的计算时间。因此，开发简便易用、快速、准确的解析方法对点源辐射场对带孔无限大屏蔽层另一侧线缆干扰强度进行计算，能够有效降低对计算资源的依赖并提高效率，具有重要的理论价值和实际意义。

Qi-Feng Liu和Wen-Yan Yin等提出了一种基于时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain，FDTD)的数值计算方法用于计算线缆贯穿腔体在外部电磁脉冲激励下的电磁干扰强度。此方法在电磁干扰计算领域中具有重要意义，但是还是存在一些不足。

①该方法属于数值方法，需要耗费大量的时间和计算资源；

②该方法借助于多导体传输线理论处理场线耦合问题，需要联合使用FDTD、多导体传输线理论等，计算复杂且难于实施；

③该方法需要进行建模、网格剖分、施加边界等一系列的前处理工作，实施起来相对比较麻烦。

Frederick M.Tesche和C.M.Butler提出了一种基于BLT方程的解析方法用于计算点源辐射场对无限大地平面上传输线的电磁干扰。该方法存在以下不足：

①该方法未考虑电磁场的小孔耦合，不能用于实际电子设备机箱的耦合分析和电磁干扰强度计算；

②该方法的重点是给出建立系统扩展BLT方程的方法，没有给出带孔无限大屏蔽层的散射参数的具体计算方法；

③该方法适用于开域电磁场耦合问题，不适用于闭域电磁场耦合问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种点源辐射场对带孔无限大屏蔽层内线缆干扰的计算方法，通过建立信号流图，并采用磁流元辐射代替小孔透射，得到系统电磁干扰的扩展BLT(Baum-Liu-Tesche)方程，从而求解得到线缆上的干扰强度，算法简洁，结果准确。

本发明采用的技术方案为：点源辐射场对带孔无限大屏蔽层内线缆干扰的计算方法，包括：

S1、将电压波传播通道与空间电磁场传播通道作为信号管道，将具有能量反射的位置作为节点建立系统信号流图；