新能源汽车电力线缆串扰仿真分析与抑制方法

新能源汽车主要依靠电力驱动,其电力线缆传输高电压、大功率的瞬变信号,加之线缆本身的天线效应,使其成为电动汽车中最主要的电磁干扰发射源。因此电力线缆极易对周围线缆产生串扰。通过分析电力线缆辐射电磁干扰的来源,利用FEKO仿真工具建立了电力线缆和相邻线缆的简化模型。通过改变仿真模型中线缆屏蔽层及金属线槽的设置,对比分析了这些因素对抑制串扰和干扰发射的影响。根据仿真结果,得出了降低线缆屏蔽层阻抗和增加金属线槽的使用,有助于抑制线缆串扰的结论。     

一种含同轴电缆的线束内部串扰高效分析方法

为了高效分析含同轴电缆的线束内部串扰,提出了一种新的简化电缆束模型的方法. 该方法把简化电缆束的过程分为两步:首先,为了解决同轴电缆编织屏蔽层难以仿真的问题,利用内外传输线转移矩阵简化同轴电缆,将含同轴电缆的电缆束转化为全由单芯线组成的三维电缆束模型;然后,使用等效线束法将全单芯线的电缆束进一步简化,减少需要分析的单芯线数量. 简化后的模型可用于任何三维电磁仿真软件中的电缆束内部串扰仿真分析,而无需考虑基于经典传输线理论的等效电路法的局限性. 将提出的方法与等效电路法分别应用于电缆束内部串扰的分析,两者的仿真结果一致性良好,说明文中提出的方法是准确可行的,能够实现含同轴电缆的线束内部串扰的高效分析.     

单端接地屏蔽电缆低频耦合干扰分析与仿真

为分析线路单端接地时的信号低频干扰问题,基于有限元软件Ansys分析了屏蔽层周围空间的电磁场分布,以及地表电位对芯线串扰电压的影响,通过仿真求得了多导体系统的耦合电容,建立了低频信号下传输线的电路模型。分析了屏蔽层电位、屏蔽层与两芯线耦合电容的差值、信号源输出阻抗对芯线串扰电压的影响,给出了线缆串扰电压的计算公式,并对比了一起轻型轨道衡工频干扰事故的实测数据,验证了理论的正确性。     

全景系统辐射发射测试超标问题分析及优化

为解决汽车上电子设备全景系统调幅(AM)辐射发射测试超标问题,文章研究了汽车线束串扰原理——近场耦合理论,分析在实车上线束串扰的影响因素,利用仿真软件HFSS进行仿真验证.通过试验和仿真分析可知,增大线束间距离、非屏蔽线束替换为屏蔽线束可以有效抑制线束间串扰,进而解决了线束串扰导致的全景系统AM辐射发射测试超标问题.     

基于近场扫描的屏蔽罩内辐射源重构方法

提出的屏蔽罩内辐射源重构方法,采用仅包含幅值信息的近场扫描技术,克服了精确测量相位信息的困难。首先,扫描屏蔽罩不存在时自由空间中真实未知电磁干扰（EMI）源的幅值近场云图,应用动态差分进化（DDE）算法获得等效偶极子模型。然后,将等效偶极子模型连同屏蔽罩模型带入全波仿真,用以表征屏蔽罩中的未知EMI源。经仿真和测量实例验证,存在屏蔽罩情况下,受扰微带线耦合电压的测量值和仿真预测值之间的最大偏差小于6 dB,等效偶极子模型可以用来表征屏蔽罩中的未知EMI源。最后,结合工程应用,建议屏蔽罩内受扰微带线摆放应恰当选择倾角并分别考虑非谐振频率和谐振频率两种情况时与EMI源的耦合关系。     

基于近场扫描的屏蔽罩内辐射源重构方法

提出的屏蔽罩内辐射源重构方法,采用仅包含幅值信息的近场扫描技术,克服了精确测量相位信息的困难。首先,扫描屏蔽罩不存在时自由空间中真实未知电磁干扰(EMI)源的幅值近场云图,应用动态差分进化(DDE)算法获得等效偶极子模型。然后,将等效偶极子模型连同屏蔽罩模型带入全波仿真,用以表征屏蔽罩中的未知EMI源。经仿真和测量实例验证,存在屏蔽罩情况下,受扰微带线耦合电压的测量值和仿真预测值之间的最大偏差小于6 dB,等效偶极子模型可以用来表征屏蔽罩中的未知EMI源。最后,结合工程应用,建议屏蔽罩内受扰微带线摆放应恰当选择倾角并分别考虑非谐振频率和谐振频率两种情况时与EMI源的耦合关系。     

同轴电缆串扰的仿真计算与测试

鉴于互连系统中电缆的电磁干扰问题,本文首先论述了由传输线理论对同轴电缆串扰的计算仿真,进而根据此模型自制了同轴电缆电磁耦合测试装置,测试若干结构参数对同轴电缆串扰电压的影响,得出了同轴电缆间串扰电压大小随电缆长度、干扰源电压和频率的增大而增大,最后比较仿真结果和测试结果,基本上达到了很好的一致性,此测试方法和结论对电气工程师测试和解决电缆串扰问题具有一定的实用价值.     

线束串扰的电磁骚扰应用仿真研究

线束串扰足电磁兼容中常见的骚扰问题之一,在汽车电子、传输电力线中应用广泛。与该问题相关的电磁兼容数值计算相关的算法常见的有：有限元法、时域有限差分法和传输线矩阵法等。该文基于传输线矩阵法的原理和模型,对线束串扰线路的辐射骚扰源进行数值仿真与计算。同时与实物电路的暗室测量结果进行对比分析,以证明传输线矩阵法在线束串扰电磁兼容研究中的作用。     

同轴电缆串扰的仿真计算与测试

鉴于互连系统中电缆的电磁干扰问题,首先论述了由传输线理论对同轴电缆串扰的计算仿真,进而根据此模型自制了同轴电缆电磁耦合测试装置,测试若干结构参数对同轴电缆串扰电压的影响,得出了同轴电缆的串扰电压大小随电缆长度、干扰源电压和频率的增大而增大,最后比较仿真结果和测试结果,基本上达到了很好的一致性,此测试方法和结论对电气工程师测试和解决电缆串扰问题具有一定的实用价值。     

一种分析线束串扰的等效方法

使用传统方法分析线束串扰存在内存消耗大、计算时间长的问题,研究其快速仿真技术有着重要的工程应用价值。提出了一种快速仿真线束串扰的"等效线束"方法,其基本思想是:除干扰线和受扰线外,剩余线缆(不论是属于线束的还是不属于线束的)按照线束的共模阻抗与线束端接阻抗相对大小进行分组,每一组用一根等效线缆表示,并保证等效线缆间不发生重叠。缩减后的多导体传输线串扰仿真模型,因等效线束的数目远少于实际线束中线缆的数目,从而能实现线束串扰的快速仿真。仿真结果表明该方法是合理可行的。     

基于HyperLynx的断路器状态监测无线节点PCB设计

断路器状态监测无线节点PCB设计中遇到的高频高速信号产生的信号完整性问题越来越突出.使用IBIS模型和Hyperlynx仿真软件对该节点PCB板布线进行仿真,仿真结果表明经过手工调整布线后PCB板的信号传输产生的近端串扰约为400 mV,而自动生成PCB布线设计产生的近端串扰约为1 000 mV,满足不了高速PCB设计...     

基于Sigrity仿真的串扰和SSN探讨分析

本文介绍了串扰和SSN的基本原理,并结合实例,利用Sigrity公司的软件对串扰和SSN的影响及其解决办法做了介绍。并重点介绍了通过减小布线层和参考层间的介质厚度来减小串扰,且通过添加去耦电容来使SSN对驱动电压和平面反弹的影响最小化。     

Screening efficiency of triaxial cables with optimum braidedshields

An investigation into the shielding effectiveness of triaxial cables employing wire shields with optimum braid constructions is described. Several triaxial configurations with different braid designs for inner and outer cables were simulated. It is shown that crosstalk performance of the triaxial cables are affected by both absolute values and polarities of the surface transfer impedances of the shields. The effect of electric field coupling on the overall crosstalk within the triaxial system has also been studied in both frequency and time domains. For triaxial cables with shorted braids, the effects of electric field coupling are limited to high frequencies, and their effects at low frequencies are small     

Electromagnetic Compatibility of High Density Wiring Installations by Design or Retrofit

Successful integration of individual subsystems in a weapon system depends significantly on the effects of interconnect wiring. Due to increasing complexities of electronic equipments and electrical wiring, problems arise because of the increase in wiring and smaller areas in which it must be placed. To solve a high density wiring problem, McDonnell Aircraft Corp. developed a "compact wire harness" which, when compared to conventional aircraft and spacecraft wiring, reduced harness diameter, improved reliability and appearance, offered more flexibility, and reduced weight appreciably. From the compact wire harness development evolved an additional design "tool" for the control of Electromagnetic Interference (EMI), a "shielded compact wire harness." Continuing product improvements, such as an EMI "tight" backshell, and improved methods to accomplish consistent grounding of the connector plug show favorable promise of adaptibility to the shielded compact wire harness. A recent crippling interference situation in an active Air Force reconnaissance squadron was corrected with the McDonnell shielded cable concept. The usefulness of the process was thereby established as a retrofit "tool."     

基于HyperLynx的断路器状态监测无线节点PCB信号完整性分析

信号完整性问题在断路器状态监测无线节点PCB板设计中越来越明显,解决其信号完整性问题越来越重要.本文利用HyperLynx软件针对PCB板产生的反射和串扰问题进行布线前建模仿真和PCB布线后仿真分析后,将反射产生的过冲幅值降低至约100 mV,将串扰产生的过冲幅值控制在约60 mV.仿真结果表明,建立的反射、串扰模型适...     

汽车线束图纸的自动识别方法

结合我国汽车行业的生产现状,研究、讨论了一种计算机自动识别汽车线柬图纸的方法。该方法通过计算机软件仿真试验,在符合某一预先设定好的识图规则的情况下,根据编制好的程序对图纸中线束进行判断,筛选出需要的线束和线束段,将其按类合并,最终达到自动完成线束长度和线束分类识别的目的。这种新的识别方法较传统的人工读图,分段计算,相加求和的方法有了很大的创新,极大地提高了我国汽车行业的生产效率,减少了人员操作的错误率,为企业生产带来直接利益。     

低电平扫描电流高强辐射场试验方法研究

低电平扫描电流试验(LLSC)是飞机高强辐射场(HIRF)试验的一部分,其实质是在2~400 MHz 频段 内对飞机进行电磁辐照,以确定外部HIRF 环境与设备线束感应电流之间的传递函数。基于RTCA/ DO-160G 和SAE ARP5583A 标准建立HIRF 测试环境,通过对AC312E 直升机开展低电平扫描电流试验,得到了线束传递函数随频 率、天线极化方式、电磁辐照方向、线束布置的变化规律并分析了其影响机理。结果表明:发射天线以不同极化方式 辐照机体时,不同布置的线束其传递函数有一定差别;发射天线以垂直极化在0°方向辐照时,行李舱附近右发动机 控制单元(EECUR)线束的传递函数比位于驾驶舱的座舱显示器(MFD)线束的传递函数要小;发射天线以垂直极化 方式在不同方向辐照机体时,EECUR 线束在某些频段下在右侧90°方向辐照比左侧270°方向辐照的传递函数要大。 所得结论可为直升机适航符合性验证和低电平扫描电流试验的开展提供参考与支撑。     

A simple theory for optimizing finite width ELF magnetic fieldshields for minimum dependence on source orientation

The effectiveness of single layer, finite width, planar extremely low frequency (ELF) magnetic field shields is strongly dependent upon the orientation of the field sources. Since source information is difficult to obtain, the issue of designing shields which are independent of source orientation is important. Here, a simple analytic model for shielding by multiple layer, finite width, planar shields constructed from perfect electric and perfect magnetic material is presented. This is augmented by a study of conditions for which the perfect material approximation is valid. The simple model is used to determine strategies for designing shields which are independent of source orientation. It is found that two layer perfect electric/magnetic shields perform significantly better than single layer shields     

A Frequency Multiplication Resonant Inverter With Constant Frequency Phase Control

The schematic and analysis of a voltage-fed resonant inverter are presented in this paper. The topology of the inverter allows operation of the resonant tank at higher harmonics and multiples of the switching frequency. The resulting loss in voltage gain is compensated through the use of multiple commutation poles employing low-cost modestly rated MOSFETs. The proposed topology can control power throughput at a fixed frequency through pole phase-shift modulation. Zero voltage switching is maintained down to no load and within the entire input voltage range. Measurements from a multimegahertz 100-W inverter confirm the theoretical predictions, as well as the suggested design and control approach.