静电放电对接收机系统干扰仿真关键技术的研究

发布时间：2017-08-29 23:19

  本文关键词：静电放电对接收机系统干扰仿真关键技术的研究

  更多相关文章： 静电放电 电磁仿真 屏蔽线缆

【摘要】：随着通信电子产业的发展,电子设备及器件广泛地应用于工业生产及人们的日常生活中,导致电磁污染比以前更加严重,因此对系统电子设备的电磁兼容性要求也越来越高。接收机系统作为通信系统的子系统,工作性能的好坏直接影响通信质量的优劣,而且接收机由于本身特点更易受到电磁干扰的影响,因此对接收机系统的电磁兼容性要求要比其它系统及设备更加严格。静电放电作为一种典型的电磁危害源,对接收机的干扰会造成系统无法接收到正常的通信信号,更严重地会导致通信链路的损坏,因此静电防护逐渐成为接收机系统电磁兼容问题的一个重要组成部分,静电放电对接收机系统的干扰仿真也随之成为电磁干扰领域的一个重要研究部分。接收机系统内部结构复杂,其中包含带孔缝的机箱、通信线缆、电路模块以及机械部件等,静电放电发生的位置不同,对系统及设备的干扰结果也不同。本文首先介绍了静电放电的原理、危害、电路模型以及辐射模型,并对最经典的人体-金属静电放电给出了能够产生符合标准电流的电路仿真模型和全波仿真模型,之后针对静电放电对接收系统及设备的干扰途径作出分析；针对不同情况下发生的静电放电对接收电路的影响进行仿真,并依据分析结果提出相应的静电防护措施,为系统及设备的防静电放电设计提供指导。本文的研究工作主要有以下几个方面：(1)首先对接收机系统中设备屏蔽机箱缝隙耦合干扰进行研究,对发生在屏蔽机箱上的静电放电对机箱内部场的影响进行仿真,并分析不同位置处的静电放电对机箱内部耦合磁场大小的影响,确定系统中屏蔽机箱的静电放电敏感区域和静电防护重点区域,对机箱的屏蔽设计提供指导；(2)对系统中设备用于互连的管状型屏蔽线缆和编织型屏蔽线缆的屏蔽层转移阻抗进行理论计算,对不同屏蔽层类型的互连屏蔽线缆终端静电放电产生的干扰进行仿真和比较；并且针对相同屏蔽线缆屏蔽层的不同接地方式,对屏蔽线缆终端静电放电产生的干扰进行仿真分析,依据仿真结论对线缆的接地方式提出有效的改进意见；(3)针对屏蔽线缆屏蔽层与设备外壳进行搭接的情况,模拟接收机系统中屏蔽机箱发生静电放电时对屏蔽线缆造成干扰,过程中产生的放电电流会经机箱外壳流入屏蔽线缆,再通过线缆的传导对下一级电路造成影响,针对这一情况对静电放电干扰的结果进行仿真,并分析其危害,依据仿真结果给出屏蔽线缆屏蔽层的正确连接方式；(4)对国外的影子无人机接收系统中的接收机前端电路模块进行静电放电的抗干扰分析,首先模拟对电路板进行测试时发生静电放电的情况,对接收前端的直流电源进行电路级的静电放电仿真,并依据仿真结果给出芯片引脚处静电放电防护的最佳措施；之后对接收机前端整体进行静电放电的全波仿真,分析发生静电放电时内部电路的干扰电压,并对接收机接收到的干扰信号是否对接收机正常工作产生干扰进行评估。
【关键词】：静电放电 电磁仿真 屏蔽线缆
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN851
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题研究背景与意义11-12
• 1.2 静电放电与系统耦合问题的求解方法12-14
• 1.3 静电放电干扰问题的国内外研究现状14-16
• 1.3.1 国外研究现状14-15
• 1.3.2 国内研究现状15-16
• 1.4 论文的研究内容与章节安排16-19
• 第二章 静电放电电磁环境19-29
• 2.1 静电放电的相关理论简介19-22
• 2.1.1 静电放电原理19
• 2.1.2 静电放电特对系统中电子电路的危害19
• 2.1.3 静电放电电路模型19-21
• 2.1.4 静电放电辐射模型21-22
• 2.2 静电放电对系统及设备的干扰耦合途径22-23
• 2.3 人体-金属静电放电电流及其研究方法23-28
• 2.3.1 静电放电电流23-25
• 2.3.2 静电放电仿真模型25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 静电放电对屏蔽机箱的耦合仿真分析29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 机箱缝隙耦合干扰29-31
• 3.3 静电放电电磁脉冲与缝隙耦合仿真分析31-34
• 3.3.1 缝隙结构的仿真建模31-32
• 3.3.2 静电放电辐射场与机箱缝隙耦合分析32-34
• 3.4 静电放电与缝隙电涌耦合仿真分析34-40
• 3.4.1 屏蔽机箱内部不同位置处耦合干扰仿真与分析34-37
• 3.4.2 不同位置处的静电放电电涌耦合干扰仿真与分析37-39
• 3.4.3 机箱不同面的静电放电电涌耦合效应仿真与分析39-40
• 3.5 本章小结40-43
• 第四章 静电放电与系统内互连线缆耦合效应的仿真分析43-65
• 4.1 引言43-44
• 4.2 屏蔽电缆转移阻抗44-46
• 4.2.1 管状型屏蔽线缆45
• 4.2.2 编织型屏蔽线缆45-46
• 4.3 互连屏蔽线缆静电放电的干扰仿真分析46-60
• 4.3.1 管状型屏蔽电缆47-50
• 4.3.2 编织型屏蔽电缆50-52
• 4.3.3 屏蔽双绞线52-60
• 4.4 屏蔽机箱静电放电对线缆的干扰60-63
• 4.5 本章小结63-65
• 第五章 静电放电对接收机前端的干扰分析65-73
• 5.1 引言65
• 5.2 静电放电对PCB的干扰65-68
• 5.3 对接收机前端整体ESD干扰仿真分析68-71
• 5.4 本章小结71-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 总结73
• 6.2 展望73-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-81
• 硕士期间发表论文81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 周星;魏光辉;张希军;;ESD辐射场的计算及对传输线的耦合研究[J];高电压技术;2008年04期

2 雷磊;周永平;张宝华;彭炜;;ESD对电子设备的危害及防护[J];装备环境工程;2007年02期

3 管京周,李世平,陈世伟,熊楠;双绞线的基本概念及应用技巧[J];工业控制计算机;2005年04期

4 毕增军,刘尚合;ESD辐射场与带孔缝金属腔体耦合的数值研究[J];高电压技术;2004年01期

5 毕增军,刘尚合,冯德玉;ESD辐射场数值建模与FDTD分析[J];高电压技术;2003年08期

6 盛松林,田明宏,刘尚合;改进型偶极子模型的静电放电相关电场计算[J];高电压技术;2002年10期

7 马晖;葛景滂;吴锴;王惠明;;编织型同轴电缆转移阻抗的研究[J];电线电缆;1993年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 马强强;静电放电对电子线路干扰的研究[D];山东大学;2012年

2 何秋仙;电子设备电磁兼容仿真关键技术研究[D];西安电子科技大学;2006年

，

本文编号：755987