【摘要】：多導體傳輸線作為傳播能量與信號的主要通道,廣泛應用于電氣、電子與信息工程等相關領域。然而,隨著現(xiàn)代電氣、電子設備的高度集成化以及系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)信號傳輸需求的增加,電纜線束越來越密集,導致有限的空間內電磁環(huán)境相對復雜。復雜的電磁環(huán)境作為激勵源干擾傳輸線,會引起傳輸信號的衰減與延遲,破壞信號完整性,導致傳輸性能大大降低。特別在航空航天領域,嚴重時甚至會破壞某些精密的電子系統(tǒng)與設備,所以提升傳輸線抗干擾能力的重要性日益突出。針對上述問題,本文(1)分析了多導體傳輸線(MTLs)易受電磁干擾的原因,基于傳輸線微單元等效模型,給出傳輸線電磁參數(shù)的形式。提出了采用基于矩量法(MOM)的自適應交叉近似算法(ACA)提取均勻分布電磁參數(shù)矩陣,并對該算法的可行性與準確性進行驗證。(2)基于多導體傳輸線理論,建立入射波激勵平行多導體傳輸線的理論模型,分析外部入射時變電磁場的激勵過程,根據(jù)麥克斯韋方程與模型邊界條件,導出外施激勵總場下傳輸線的終端電壓方程。(3)導出平面波總場下的電場方程,利用FEKO軟件建模,在模擬的平面波激勵環(huán)境下,研究了不同線纜結構、線纜長度、距地高度與入射波極化角度下傳輸線的端口負載響應特性。導出負載上的感應電壓與感應電流波形,將仿真結果進行分析,提出一種有效抑制平面波噪聲干擾的線纜敷設方式。(4)利用CST軟件分析高頻電磁脈沖(雷電)作為激勵源對傳輸線的響應情況,研究不同線纜類型、負載阻抗與激勵源入射角度下傳輸線端口負載響應特性。分析仿真結果,通過合理選擇線纜類型和調整組裝電纜線的布局,減少雷電電磁脈沖的干擾,提高線纜傳輸性能。(5)分析了在雷電電磁脈沖(LEMP)輻照下某型無人機機體的電場分布、磁場分布與表面電流。建立內部自帶簡化線纜的機艙模型,將LEMP作為模擬激勵源,求解機艙內線纜的感應電壓與電流。根據(jù)仿真結果,在無人機雷電防護設計初期,通過合理改善線纜布線方式,減少雷電電磁環(huán)境下無人機內部線纜的間接效應,提高無人機運行的安全可靠性。
【圖文】：

行其功能時所產(chǎn)生的多余的電磁干擾（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，邋ＥＭＩ）噪聲和電子系逡逑統(tǒng)或設備在工作時３、受其內部與周圍電磁環(huán)境干擾的電磁抗干擾（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ逡逑ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ，邋ＥＭＳ）。如圖１．１所ｔｔｃ，產(chǎn)生電磁能量的噪聲干擾源、電磁能量的傳輸路逡逑徑以及接收電磁能量的被千擾設備三者構成了產(chǎn)生ＥＭＩ噪聲的三要素［６－７］。干擾源作逡逑為ＥＭＩ噪聲發(fā)射器發(fā)出噪聲，一般有自然干擾源與人為干擾源兩種。傳輸路徑作為逡逑ＥＭＩ噪聲的傳輸媒介傳遞噪聲，一般傳輸方式包括傳導線纜、空間輻射等。通過傳導逡逑線纜傳輸ＥＭＩ的方式稱為傳導千擾耦合，通過空間輻射傳遞ＥＭＩ的方式稱為輻射干逡逑擾耦合。由于電磁頻率存在差異，故低頻和高頻傳輸耦合的方式也有區(qū)別。用于接收逡逑噪聲的被干擾設備一般采用易受ＥＭＩ噪聲干擾出現(xiàn)異常情況的敏感性較高的電子系逡逑統(tǒng)或設備。逡逑ｔ邐ｙ邐ｔ邋邐逡逑圖１．１邋ＥＭＩ三要素逡逑１逡逑

引起系統(tǒng)與設備的穩(wěn)定性失衡，，當感應電流超過一定的閾值時甚至會嚴重損壞設備內逡逑部的元器件，造成重大的經(jīng)濟損失。逡逑一般航空飛行器機艙內部線纜分布情況如圖１．２所示，即使航空器有嚴格的布線逡逑規(guī)范，但考慮到無人機機身尺寸、重量以及動力性能等相關問題，通常傳輸電能的電逡逑源線與傳輸信號的數(shù)據(jù)線纜不可避免地封裝在同一裝置內，不同類型的線纜縱橫交逡逑錯。有限長的線纜有發(fā)射與接收電磁能量的作用，臨近的線纜導體之間相互耦合，產(chǎn)逡逑生線纜串擾現(xiàn)象，機艙內的其他高頻電子設備亦作為激勵源對ＭＴＬｓ產(chǎn)生輻射干擾。逡逑不同類型的ＭＴＬ，其接收與抵御電磁干擾的能力不同，而不同類型的激勵源、時變逡逑電磁場干擾的入射方向、極化角度、頻率以及線纜的結構、距地高度、匹配阻抗等因逡逑素的變化導致了傳輸線ＥＭＩ干擾機理十分復雜。逡逑２逡逑
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM75

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李澤民;;運算微積法在傳輸線理論中的應用[J];南京郵電學院學報;1987年02期

2 陳光仁;;用于復阻抗匹配的兩級傳輸線變換器[J];真空電子技術;1988年02期

3 鮑思明;;DL型電纜校正放大器及電纜補償原理分析[J];視聽界;1989年S1期

4 王同清;楊銓讓;;關于用譜域技術求解平面集成傳輸線的幾個問題討論[J];微波學報;1989年04期

5 余秀玲;;無耗均勻傳輸線的特性研究及工作狀態(tài)分析[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2018年15期

6 趙德剛;;電視傳輸線理論與實際應用[J];黑龍江科學;2019年12期

7 駱新江;張忠海;;傳輸線理論場的可視化教學實驗[J];實驗室研究與探索;2019年03期

8 李高生;明永晉;;天線罩等效傳輸線理論及應用[J];通信技術;2014年01期

9 張智軍;盧丁丁;劉萬俊;向建軍;;基于認知建構模式的“均勻傳輸線理論”教學實踐探討[J];陜西教育(高教);2010年03期

10 付琴;黃秋元;魏勤;許建霞;;基于等效負載的無耗傳輸線工作狀態(tài)分析[J];電氣電子教學學報;2018年06期

相關會議論文 前5條

1 任澤;;復合左右手傳輸線理論與應用概述[A];第23屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第5屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集[C];2013年

2 賈小翠;林先其;劉東屹;;基于有耗傳輸線微波加熱結構的設計方法[A];2019年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2019年

3 石丹;高攸綱;沈遠茂;;利用非均勻傳輸線理論分析多層平板屏蔽體的屏蔽效能[A];全國電磁兼容學術會議論文集[C];2006年

4 黃建;;基于級聯(lián)傳輸線節(jié)的復阻抗寬帶匹配網(wǎng)絡設計[A];2018年全國微波毫米波會議論文集(下冊)[C];2018年

5 文化鋒;金煒;胡乾苗;;基于傳輸線理論的VDSL2信道建模與仿真[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2007年

相關博士學位論文 前10條

1 孫韜;傳輸線方程解析解的研究[D];重慶大學;2005年

2 鄒勇卓;新型人工電磁材料器件的設計、制作和應用研究[D];浙江大學;2007年

3 牛家曉;諧振式左手傳輸線結構及其應用研究[D];上海交通大學;2007年

4 劉素玲;外場對通信線纜的瞬態(tài)響應分析及ESD放電電流的傳輸線理論分析[D];北京郵電大學;2008年

5 郝翠;傳輸線理論在光纖陀螺尋北儀電磁屏蔽中的應用研究[D];北京交通大學;2014年

6 吳定超;汽車電磁兼容仿真預測技術的研究[D];吉林大學;2009年

7 葛欣宏;光電系統(tǒng)的電磁兼容設計技術研究[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2011年

8 楊守文;層狀各向異性地層多分量電磁感應測井資料的正反演算法研究[D];吉林大學;2009年

9 于丙文;微波等離子體炬（MPT）技術基礎理論的研究及千瓦級MPT光譜儀的研制[D];浙江大學;2016年

10 孟培培;隔離型功率變流器共模傳導干擾建模與預測方法研究[D];浙江大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 陳楠;外施激勵下多導體傳輸線EMI機理研究與應用[D];南京師范大學;2019年

2 王建麗;有耗非均勻傳輸線時頻域串擾分析[D];哈爾濱工程大學;2019年

3 郭宏偉;量子調控下的介觀左手傳輸線的負折射系數(shù)[D];昆明理工大學;2018年

4 劉小敏;平面?zhèn)鬏斁�耦合抑制方法與分析研究[D];哈爾濱工程大學;2018年

5 高欣欣;基于多導體傳輸線理論的電磁干擾預測方法及抑制手段[D];南京航空航天大學;2018年

6 陳文健;基于復合左右手傳輸線理論的電小天線研究[D];南京郵電大學;2018年

7 婁千層;多導體傳輸線系統(tǒng)電磁噪聲的預測及抑制技術[D];南京航空航天大學;2018年

8 熊鑫;基于復合左右手傳輸線的寬帶天線研究[D];武漢理工大學;2017年

9 朱彥韜;多層電路板層間傳輸線建模與傳輸特性研究[D];電子科技大學;2018年

10 李詩卉;表面等離子體激元傳輸線及在片電感的研究與設計[D];北京郵電大學;2017年

本文編號：2608556