【正文】 I M t s ?I M t s ?最 后 一 個(gè) 發(fā) 射 －響 應(yīng) 對(duì)結(jié) 束開 始電磁兼容預(yù)測(cè)的四級(jí)篩選流程圖 50 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 3． 3． 1 幅度篩選 幅度篩選是在待預(yù)測(cè)的發(fā)射一響應(yīng)對(duì)數(shù)目很大情況下，將大量弱干擾與相當(dāng)少的強(qiáng)干擾分離開來，這樣，明顯的非干擾情況將被剔除，縮小了預(yù)測(cè)范圍。傳輸函數(shù)也往往包含多種途徑。 干擾源可能有許多個(gè)，敏感設(shè)備也可能有許多個(gè)。 a? b?假設(shè)有兩個(gè)頻率為 的信號(hào)同時(shí)作用于非線性器件，即 c os c osabu A t B t????? ?c o s c o s iabiu A t B t??? ???30 各個(gè)高次諧波的頻率組合為 ()abn m n m i??? ? ?在三階 (i＝ 3)失真項(xiàng)中，會(huì)出現(xiàn) 2ab??? 2ab??? 2 ab???2 ba???可以看出，在五階 (i＝ 5)失真項(xiàng)中 32ab??? 32ba??? 接收機(jī)互調(diào)干擾的影響可用等效干擾電平來描述。有源互調(diào)中，接收機(jī)互調(diào)最為嚴(yán)重。 28 系統(tǒng)級(jí) EMC設(shè)計(jì) 29 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 4) 互調(diào)模型 互調(diào)是指多個(gè)信號(hào)由于器件非線性效應(yīng)而產(chǎn)生新的頻率的過程。強(qiáng)的帶外干擾能產(chǎn)生接收機(jī)內(nèi)的亂真響應(yīng)。它應(yīng)足夠偏離接收機(jī)的調(diào)諧頻率，以致不落在最窄的接收機(jī)通帶內(nèi)。此信號(hào)將與希望信號(hào)以相同的方式被放大、處理，可能使接收機(jī)減敏或淹沒希望信號(hào)，或產(chǎn)生嚴(yán)重失真。 從電磁兼容性的觀點(diǎn)看，理想的無線電接收機(jī)應(yīng)該僅在特定的必需頻帶范圍內(nèi)，通過天線輸入端接收有用信號(hào)。 ? ? ? ? lgiiifM f M f Mf???? ? ? ??????25 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 2 諧波發(fā)射模型 通用諧波輻射模型可以用表示： ? ? ? ? lgT N T T O RP f P f A N B? ? ?3． 2． 2 敏感設(shè)備模型 這里所說的敏感設(shè)備即無線接收機(jī)。大多數(shù)發(fā)射機(jī)在產(chǎn)生必須的電磁波的同時(shí)，還產(chǎn)生一些寄生的亂真發(fā)射，成為無意發(fā)射信號(hào)。 無線發(fā)射機(jī)的基本功能是產(chǎn)生能夠傳遞信息的電磁波，并把它發(fā)射到特定的空間區(qū)域中去。 利用上述 4種耦合模型可以處理天線間的耦合、導(dǎo)線間的耦合、天線與導(dǎo)線間的耦合、機(jī)殼間的耦合、機(jī)殼與導(dǎo)線間的耦合等問題。 23 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 2．耦合途徑模型 傳導(dǎo)耦合包括： 導(dǎo)線對(duì)導(dǎo)線間的電容性耦合； 導(dǎo)線對(duì)導(dǎo)線間的電阻性和電感性耦合。 22 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 3． 2 電磁兼容性預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型 電磁干擾的數(shù)學(xué)模型實(shí)質(zhì)上是對(duì)電磁干擾機(jī)理的理論和實(shí)驗(yàn)分析的描述。 (1)頻域 有限元法 (FEM)；矩量法 (MOM)；差分法 (FDM)；邊界元法 (BEM)，傳輸線法 (TLM)，快速多極子算法 (FMA)，等等。 數(shù)值法與解析法相比較，有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 21 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 3． 1． 3． 3 數(shù)值法 數(shù)值法又可分為純數(shù)值法和解析數(shù)值法。 (3)離開繞射點(diǎn)后的繞射射線仍遵循幾何光學(xué)定律，即沿直線傳播。 (2)根據(jù)局部性原理，高頻繞射和反射一樣，是一種局部現(xiàn)象。所謂光程，就是兩點(diǎn)間沿某一曲線的積分。 費(fèi)馬原理：兩點(diǎn)間射線的實(shí)際軌跡就是使光程取極值的曲線。用這些方法可以求解一些用嚴(yán)格法不能解決的問題，用起來比較簡(jiǎn)便。近似法也是一種解析法，但不是嚴(yán)格解析法。 3． 1． 3． 1 解析法 解析法包括嚴(yán)格建立和求解偏微分方程或積分方程。 18 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) GSM中的典型阻塞測(cè)試 (a)帶內(nèi)交調(diào)； (b)帶外和二階交調(diào)； (c)帶外互調(diào) 19 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 3． 1． 3 電磁兼容性預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)方法概述 從電磁場(chǎng)理論的角度看，建立干擾源及干擾傳輸與耦合的數(shù)學(xué)模型就是求解電磁場(chǎng)的 Maxwell方程組的問題。 17 4 10 l gM DSP dBm B N F SN R? ? ? ? ? 除了總的噪聲系數(shù)和外，幾個(gè)其他的接收發(fā)送器的特性也影響靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍。例如 GSM標(biāo)準(zhǔn)要求一個(gè)－ 102dBm， SNR為9～ 12dB。這是兼容的情況，表示為 : ? ? ? ?, , , , , ,P t f r S t f r???為了定量表達(dá)兼容和不兼容的程度，可以用干擾裕度(Interference Margin)表示，即 : ? ? ? ?, , , , , ,I M P t f r S t f r????16 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 當(dāng) IM0時(shí)，表示發(fā)生干擾，干擾源和敏感設(shè)備不兼容，且因 IM值大小來表明干擾的嚴(yán)重程度；當(dāng) IM0時(shí)，表示兩者兼容， IM越小，安全裕度越大。 (4)制定干擾極限和敏感度規(guī)范。 (2)當(dāng)修改某個(gè)設(shè)備的特性參數(shù)時(shí)，分析電磁干擾的變化。電磁兼容預(yù)測(cè)的目的是為了分析不兼容的薄弱環(huán)節(jié)，評(píng)價(jià)系統(tǒng)或設(shè)備兼容的安全裕度，為方案修改、防護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。其定義是：在設(shè)計(jì)階段通過計(jì)算的方法對(duì)電氣、電子元件、設(shè)備乃至整個(gè)系統(tǒng)的電磁兼容特性進(jìn)行分析。 13 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 3． 1． 1 電磁兼容性預(yù)測(cè)基本原理 電磁兼容的管理和計(jì)劃并不包括在電子設(shè)備或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。 d寬帶、超高速移動(dòng)通信與其他系統(tǒng)之間的電磁兼容性問題。 b移動(dòng)通信系統(tǒng)、無線接入系統(tǒng)、無繩和尋呼系統(tǒng)之間的電磁兼容問題。對(duì)于高速信息傳輸系統(tǒng)尤其要給予重視 2)如下一些關(guān)鍵的、來自于系統(tǒng)之間的電磁兼容性問題也必須引起重視。 2)將飛行器內(nèi)部分為若干相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，每一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部可以等效為一個(gè)電磁干擾源或電磁干擾敏感器件，對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行 EMC分析預(yù)測(cè)后，可建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 11 空間飛行器的電磁兼容問題 空間飛行器是一個(gè)具有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的電氣、電子結(jié)構(gòu)的混合系統(tǒng)。 2)部件電磁兼容預(yù)測(cè) 印刷電路板、多芯線、驅(qū)動(dòng)器等電子電氣部件本身的電磁兼容預(yù)測(cè)，以及部件與部件之間的電磁兼容預(yù)測(cè)。 (3)電磁兼容中測(cè)量方法的研究： 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 10 2． 3電磁兼容分析預(yù)測(cè)階段 對(duì)系統(tǒng)、分系統(tǒng)、各部件、元器件電磁特性進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，合理分配各項(xiàng)指標(biāo)要求，并且在系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)過程中不斷地進(jìn)行修正和補(bǔ)充，使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 9 電磁兼容本身就是一門綜合性學(xué)科，而系統(tǒng)的電磁兼容性又是一個(gè)整體性概念，因此更需要結(jié)合眾多學(xué)科的理論，其涉及的交叉領(lǐng)域包括： (1)電路建模和電路參數(shù)提取方法：系統(tǒng)電磁兼容研究時(shí)需要考慮各種寄生參數(shù)的影響，因此必須發(fā)展電路建模和電路參數(shù)提取方法。涉及高頻輻射分析時(shí)，不僅要分析電磁場(chǎng)在空間的傳播和反射，而且需