基于故障树的数传系统传导干扰研究

论文摘要

论文提出了一种分析传导干扰故障的新方法,讨论了传导干扰故障所具有的复杂性、隐蔽性和多因多果的特性,并用故障树法对数传系统公共阻抗、静电干扰以及线间串扰等问题进行分析计算,并设计了实用软件用以解决故障。依据传导干扰的三个基本要素和按照建立故障树的原则,由上到下首先确定数传系统的传导干扰故障作为故障树的顶事件,线接收器、码变换器、调制器和输出滤波器四者是引起传导干扰的直接原因,作为中间事件与门和顶事件相连,微波开关、信号线和功放电源等原因作为中间事件或基本事件,建立第二层故障树,逐级向下演绎,直到所有的事件都为基本事件为止。论文确定以下行法求解的正规故障树的最小割集对应传导干扰故障的原因。下行法即从故障树的顶事件开始,遇到与门将其输入事件排成一行,遇到或门将其输入事件排成一列,演绎至最底层,并对结果进行比较,从而得到故障树的全部最小割集。论文依据上述方法对数传系统的传导干扰故障建立正规故障树,通过求解它的最小割集得到引起数传系统故障的基本原因,并将诊断方法编程为一个实用故障诊断软件,并从传导干扰的三要素方面对数传系统的传导干扰故障原因进行了分析和计算,讨论了对故障原因的解决方法。例如,数传系统中的一根0.3m的AWG14型接地导线计算它的阻抗值为0.4Ω,这一值偏大,而对于同型材料的宽而扁的接地导线计算的到它的阻抗值为0.2Ω,用后者代替前者满足了接地阻抗的要求。在VC++6.0平台下设计的软件的滤波器部分则快速的求出一个2级的LC滤波器对入截止频率为1.5MHz的带通滤波器上27MHz的传导干扰噪声的抑制值为50dB。论文所研究的内容可应用于以下两个方面:系统或设备的电磁兼容设计阶段或已投入使用后发生传导干扰故障时的诊断、排查和解决阶段,不易遗漏故障原因,具有很强的工程性和实用性,而软件则为工程人员在对传导干扰故障的诊断及解决过程中提供了方便。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 传导干扰的故障诊断
• 1.3 故障树
• 1.4 传导干扰故障诊断与故障树分析法
• 2 传导干扰
• 2.1 三要素
• 2.2 干扰源
• 2.3 干扰源频谱
• 2.4 耦合通道
• 2.4.1 电容耦合
• 2.4.2 电阻耦合
• 2.4.3 电感耦合
• 2.4.4 典型耦合
• 2.5 共模干扰和差模干扰
• 3 故障树分析方法
• 3.1 故障树
• 3.1.1 正规故障树
• 3.1.2 建立故障树原则
• 3.2 最小割集
• 3.2.1 最小割集与传导干扰故障原因
• 3.2.2 下行法求最小割集
• 3.3 传导干扰系统故障树建立与分析
• 4 数传系统的传导干扰故障诊断
• 4.1 数传系统
• 4.2 故障诊断
• 4.2.1 诊断流程
• 4.2.2 诊断的故障树
• 4.3 故障诊断中的EFT和 ESD测试
• 4.3.1 瞬时脉冲干扰测试
• 4.3.2 静电放电测试
• 4.4 诊断仪器
• 5 数传系统传导干扰故障的解决
• 5.1 抑制干扰源
• 5.2 耦合通道的处理
• 5.2.1 滤波及抑制传导干扰器件的使用方法
• 5.2.2 屏蔽技术
• 5.2.3 接地及共地阻抗的计算
• 5.3 接收器的处理
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢