[发明专利]一种基于共模阻抗修正模型的辐射目标重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是对高速数字电路测定电路参数分析和预估电路近场辐射特性的方法，尤其涉及一种基于共模阻抗修正模型的辐射目标重构方法，具体说是基于电压测量的高频电路空间电磁辐射特性分析与预估方法，为辐射性电磁干扰（EMI）噪声的机理判断以及抑制提供前提，属于电磁兼容技术领域。

背景技术

 目前辐射目标重构与机理描述研究大都采用电波暗室等标准电磁环境，能够精确获知辐射场强，据此判断其是否通过电磁兼容强制标准。为了有效解决辐射电磁兼容问题，有必要研究辐射目标机理包括共模噪声和差模噪声，从而设计相应的噪声抑制方案。然而，标准电磁环境研究无法实现辐射目标重构与机理描述。因此，有必要开展辐射目标重构方法研究。

 目前电波暗室等标准电磁环境研究已在军工等高科技行业开展，然而此类仪器均较为昂贵，中小企业难以承受，而且此类系统只能给出场强大小的结果，而不能对电路的辐射特性（即共模辐射或差模辐射）给出推断，即不能对电路辐射干扰原因提出指导性建议。目前虽然有些学者已经开展了辐射目标重构方面的研究，但仍然存在一些问题。

发明内容

所要解决的技术问题：针对以上不足本发明提供了一种基于共模阻抗修正模型的辐射目标重构方法。该方法通过直接测量电路参数，分析电路中辐射电磁干扰噪声的相对强弱以及电路空间电磁场变化规律。

技术方案：为了解决以上问题本发明提供一种基于共模阻抗修正模型的辐射目标重构方法，包括如下步骤：

第一步：采用辐射线缆长度l=0.5m的PCB板，令波长λ=4l，并计算其对应的频率f=c/λ，其中：c表示光速，λ是波长；

第二步：将辐射线缆共模电流频谱按照f划分为两个区域，即为f₁和f₂，其中f₁<f，而f₂>f；按照l<λ/4采用偶极子天线模型计算辐射线缆共模阻抗，l>λ/4采用细长直天线辐射模型计算辐射线缆共模阻抗进行划分；

第三步：对于频段f₁而言，采用偶极子天线模型计算辐射线缆共模阻抗：

其中：l表示PCB辐射线缆长度，λ表示波长；

第四步：对于频段f₂而言，采用细长直天线模型计算辐射线缆共模阻抗：

其中：l表示PCB辐射线缆长度，λ表示波长，k表示波数;

将由第三步和第四步得到的辐射线缆共模阻抗代入电压驱动模型中，即实现辐射线缆共模阻抗修正。

有益效果：本发明结合电偶极子辐射模型与细长直天线辐射模型，利用洛仑兹条件修正辐射线缆共模阻抗模型，以克服现有方法仅取辐射线缆共模阻抗为100Ω，而未考虑辐射线缆长度与噪声波长产生的影响，进一步提高了方法精度与鲁棒性。当辐射线缆长度远小于噪声波长时即为电偶极矩辐射，此时辐射线缆共模阻抗与辐射线缆长度平方成正比，与噪声波长平方成反比。然而，随着辐射线缆长度达到与噪声波长同数量级时即为天线辐射，采用洛仑兹条件可得辐射线缆共模阻抗。特别地，当辐射线缆长度等于噪声波长一半时，辐射线缆共模阻抗为73.2Ω。因此通过分析辐射线缆共模电流分布及其辐射功率即可得到较为精确的辐射线缆共模阻抗，从而大大提高方法精度。

附图说明

图1为电压驱动模型；

图2为3m暗室测量结果；

图3为现有辐射目标重构方法预估结果；

图4为采用本发明方法的辐射目标预估结果。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。