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电缆屏蔽完整性及仿真可信度研究

丁印福  
【摘要】:火箭发动机测量系统前端的屏蔽双绞线传输毫伏级的小信号,由于现场电磁环境复杂,编织电缆之间存在严重的串扰。本文以减小串扰为目的,研究编织电缆的屏蔽完整性,定量计算软辫线对串扰的影响,并且采用科学、客观的仿真结果评估方法来定量评估仿真结果的优劣。 根据有限元电磁仿真的计算原理,利用Ansoft HFSS软件建立裸线串扰的仿真模型,提出仿真过程中模型简化的基本方法,分析串扰的S参数。建立电路模型后,分析并通过仿真验证地阻抗对串扰的影响,并且通过实验对比说明,相对于传统的SPICE建模方法,有限元在串扰仿真过程中能够更准确的分析地阻抗增加串扰的作用。 系统介绍编织电缆的编织参数,分析不同的编织参数对转移阻抗的影响。建立软辫线的串扰模型,并且分别从传统的感性—容性耦合模型、MTL模型两个角度比较软辫线降低屏蔽效能的作用。通过仿真及实验验证软辫线的MTL模型能够将仿真频率从传统的1MHz提高到100MHz。 进行充分的理论分析和仿真研究之后,引入一种新的电磁兼容仿真可信度的评估方法———特征选择性认证方法。论述该方法的基本原理,并利用该方法定量客观地评估时域双线串扰仿真和软辫线屏蔽仿真,定量计算仿真结果和实验结果之间的差异,对模型的改进有指导意义。


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