超短基线定位系统的电磁兼容设计

论文摘要

在当今的水声领域,为了提高声纳系统的隐蔽性,声纳发射机的功率在降低,必然要求声纳接收机的接收能力增强。同时,声纳系统工作的环境中存在各种干扰,所以,如何提高声纳设备抗干扰能力,使之正常工作已成为领域内关注的焦点。要提高声纳设备的性能指标,就必须提高其抗干扰能力,同时也必须降低对其它设备的干扰,即提高声纳设备的电磁兼容性(EMC)。论文为水声超短基线定位系统提供了一个EMC方案。本文首先对电磁兼容的基本概念和原理、引起电磁干扰的要素、干扰的传播途径、电磁兼容设计的标准规范、设备电磁兼容性的设计开发手段等进行了介绍。论文在介绍了EMI材料特性以及EMI材料选择方法的同时,给出了屏蔽效能的一般公式。通过对EMI材料参数的分析与讨论,推导了金属板屏蔽效能公式、单层和双层金属网屏蔽效能公式、存在孔隙的屏蔽效能公式。利用软件仿真,对不同情况、不同参数下金属板、单层金属网屏蔽体、双层屏蔽体的屏蔽效能进行了分析与讨论。根据本论文所确定的符合电磁兼容要求的EMI设计规则,以及选则的符合要求的EMI元器件,结合接地设计、电源设计等EMI考虑,根据PCB图的绘制原则,本论文设计了一款满足EMC要求的通用母板。在不同状态下对其进行噪声测量,结合测量结果,为今后进一步的设备电磁兼容设计工作提供了借鉴。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 背景和意义
• 1.2 国内外电磁兼容技术发展动向
• 1.3 本文主要工作
• 第2章 电磁兼容原理
• 2.1 电磁兼容性的基本概念
• 2.1.1 电磁兼容
• 2.1.2 电磁干扰的三要素和传播途径
• 2.2 电磁兼容性标准和规范
• 2.3 电磁兼容性控制技术
• 2.4 电磁兼容性的工程预测分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 接收板的EMI设计
• 3.1 线间电磁耦合的理论分析与计算
• 3.1.1 电场耦合
• 3.1.2 磁场耦合
• 3.2 设计规则的确定
• 3.3 EMI元器件的选择
• 3.3.1 电源线滤波器
• 3.3.2 信号线滤波器
• 3.3.3 定位系统的 EMI滤波器的确定
• 3.4 仿真研究
• 3.4.1 两条平行裸线间的磁场干扰
• 3.4.2 两条平行裸线间的电场干扰
• 3.5 本章小结
• 第4章 EMI屏蔽壳体设计
• 4.1 材料特性介绍
• 4.1.1 屏蔽效能
• 4.1.2 材料选择
• 4.2 EMI材料参数设计与计算
• 4.2.1 金属板屏蔽效能
• 4.2.2 金属网屏蔽效能
• 4.2.3 屏蔽效能的评定
• 4.3 仿真研究
• 4.3.1 金属板屏蔽效能
• 4.3.2 金属网屏蔽效能
• 4.4 本章小结
• 第5章 通用母板设计
• 5.1 母板的设计
• 5.2 EMI的考虑
• 5.3 PCB图的绘制原则
• 5.4 实测结果及分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢