非标电磁环境下的辐射目标快速重构与机理描述

论文摘要

随着高速数字印刷电路、无线射频识别系统以及射频器件的迅速发展,电子设备产生的大量辐射电磁干扰噪声严重影响其它设备的正常运行,甚至出现误操作等问题。目前基于标准电磁环境(如电波暗室)的分析方法通常较难判定噪声机理且实验准入门槛高；另一方面,大量民用产品受经济与技术条件限制,一般仅注重功能设计与制造而较难采用电波暗室等分析条件,因此在电磁兼容上出现了所谓“低端产品、高端技术”矛盾。针对上述问题,本文开展了“非标电磁环境下的辐射目标快速重构与机理描述”研究,包括以下三个部分：(1)提出了非标电磁环境下的辐射目标快速重构方法,包括结合电路参数分析与电磁场分析,提出了PCB分布电容及辐射线缆输入电容修正方法、辐射线缆共模电流的全波分析模型以及辐射线缆共模阻抗修正方法。(2)提出了非标电磁环境下的辐射干扰机理描述方法,包括建立了共模、差模辐射模型,利用亥姆霍兹方程和洛仑兹条件分析了共模、差模辐射特性,并提出基于波阻抗原理的辐射干扰机理描述方法。(3)采用上述方法,分析并研究了基于RFID芯片的智能读卡器、电力线载波通讯装置、无线通讯设备、无线扩音器和商用电子秤产生的辐射电磁干扰噪声,并提出了相应的辐射噪声抑制策略。理论分析与实验结果表明,采用本文方法能够有效地提取辐射目标特征,诊断辐射噪声生成机理,据此设计的噪声抑制策略能够有效地降低电子设备产生的辐射电磁干扰,并通过GB 9254标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 电磁兼容技术背景
• 1.2 辐射电磁干扰（辐射发射）标准及其测试环境
• 1.2.1 辐射电磁干扰（辐射骚扰）测试标准
• 1.2.2 辐射电磁干扰（辐射骚扰）测试环境
• 1.3 辐射目标重构国内外研究现状
• 1.4 干扰目标辐射机理描述国内外研究现状
• 1.5 本课题的研究意义与研究内容
• 第2章 非标电磁环境下的辐射目标快速重构
• 2.1 电压驱动模型
• 2.2 PCB分布电容及辐射线缆输入电容修正方法
• 2.3 辐射线缆共模电流的全波分析模型
• 2.4 辐射线缆共模阻抗修正方法
• 2.4.1 电偶极子辐射模型
• 2.4.2 细长直天线辐射模型
• 第3章 非标电磁环境下的辐射干扰机理描述
• 3.1 辐射噪声源建模
• 3.1.1 电偶极矩模型（共模模型）
• 3.1.2 磁偶极矩模型（差模模型）
• 3.2 辐射噪声机理诊断方法
• 3.3 辐射特性分析
• 第4章 辐射电磁干扰噪声综合分析、诊断与抑制
• 4.1 基于RFID芯片的智能读卡器辐射噪声分析、诊断与抑制
• 4.1.1 问题描述
• 4.1.2 射频识别系统辐射干扰特征提取
• 4.1.3 射频识别系统辐射电磁干扰噪声抑制方法
• 4.1.4 实验结果与分析
• 4.2 基于铁氧体磁环的辐射噪声抑制方法
• 4.2.1 PLC线缆共模电流提取
• 4.2.2 基于铁氧体磁环的PLC辐射噪声抑制方法
• 4.2.3 PLC线缆共模电流提取验证实验
• 4.2.4 PLC线缆共模电流抑制验证实验
• 4.2.5 PLC辐射噪声抑制验证实验
• 4.3 基于共模限流线圈的无线通讯设备辐射噪声抑制方法
• 4.4 无线扩音器辐射噪声机理诊断
• 4.5 商用电子秤辐射噪声分析、诊断与抑制
• 第5章 结论
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢