广义等效线束法及其在线缆电磁兼容问题中的应用布研究.pdf

南京航空航天大学硕士学位论文

摘要

等效线束法是一种基于物理原理，合理简化线束模型，高效分析线束电磁兼容性的等效方

法。该方法能在较宽频带内高效解决线束受平面波照射时共模电流的提取，端接激励时的辐射

发射和串扰等问题，具有预估结果准确，效率高，内存需求小等特点，且已得到了广泛应用。

然而，该等效方法存在端接阻抗的有限性、复杂网络的适用性不强等问题。为此，本文提出了

一种对任意端接负载都适用的“广义等效线束法”，其主要内容包括：

1、为快速有效地解决线束电磁兼容性问题，提出了广义等效线束法的实施方案，分别通过

线束终端串扰电压、电磁辐射以及线束共模电流的提取等三个数值仿真算例验证了该等效方案

的可行性和有效性。

2、基于圆内源的镜像法，推导了圆柱形腔体内多导体传输线单位长度电感和电容参数的解

析表达式，反推建立等效后圆柱形腔体内部等效线束的几何截面，进而运用于线束的终端串扰

简化分析中，并对多激励线束电磁辐射和串扰问题的简化预测进行了研究，拓展了原有等效线

束法的应用范围，本文通过数值仿真结果验证了该拓展方法的有效性。

3、将广义等效线束法应用于汽车环境下线束电磁兼容性问题的预估中，分别从车载线束的

电磁辐射和终端串扰电压来验证该等效方法的可行性，为该方法能够在更加复杂的汽车或飞机

环境下电气布线互联系统中的应用提供了理论依据和分析手段。

关键词：多导体传输线，电磁兼容，数值建模，电气布线互联系统，广义等效线束法

I

广义等效线束法及其在线缆电磁兼容问题中的应用研究

ABSTRACT

EquivalentCableBundleMethod^^(ECBM)isanefficientanalysistoolforcablebundlemodel

reductionanelectromagneticcompatibility(EMC)modelingofcomplexcablebundlesbaseon

physicalmodels.Fromthenumericalmodelingpointofview,itcannotonlygetexactprediction

resultsinawidefrequencyrange,butreducealargeamountofsimulationtimeanmemory

requirement.However,thisequivalentmethostillexistssomeproblemsthattheterminationloa

impedanceofthecablebundlesareallrealresistancesanthestructureofthecablebundlesarestill

verysimple.So,inthisdissertation,anewequivalentmethocallegeneralizeequivalentcable

bundlemetho(GECBM)isproposeforpredictingtheelectromagnetic(EM)immunity,emissionan

crosstalkissuesofcablebundlesterminateinarbitraryloaimpedances.Themaincontentscanbe

describeasfollows,

1.TheGECBMformodelingEMCproblemsofcablebundlesterminateinarbitraryloa

impedancesisproposed,anitsfeasibilityaneffec