场路结合法分析设备电磁辐照效应
2012-09-18郝建红孙娜燕范杰清
电波科学学报 2012年2期
郝建红 孙娜燕 高 璞 范杰清
(华北电力大学电气与电子工程学院,北京 102206)
引 言
目前,针对电磁辐照效应的研究有许多方法,全波分析和多种物理场模拟计算虽然能全面反映问题的物理机制,但在物理建模和数值计算时比较困难。部分元等效电路法(PEEC)是一种有效的电路建模方法,该方法将三维空间的电磁结构等效为多个部分电阻、部分电容、部分电感等集总元件所组成的网络,利用已有的电路仿真软件如模拟电路仿真器(SPICE)来分析其结构特性。用PEEC方法可以有效模拟电磁辐射干扰效应,但是由于形成的等效电路网络规模太大,计算效率较低,若不考虑集总元件的频变效应,随着频率的升高,计算误差会逐渐增大。国外近几年提出了多种场路结合的方法来研究相关问题[1-2],以解决分析精度与计算能力上的矛盾。
基于场路结合思想,在参照文献[3]的基础上,充分利用全波分析技术和电路分析技术分别在电磁敏感性(EMS)计算中的准确性和高效性优势,以电磁场混合势积分方程(MPIE)为出发点,通过离散边界积分方程获得了散射场的阻抗矩阵和等效电路,并以内置多层印制电路板(PCB)的箱屏蔽体为例,研究外部电磁辐照下设备和电路的电磁耦合效应。与文献[3]相比,将外部电磁辐照干扰通过全波分析等效为电压(流)源,利用电路仿真软件分析内部复杂电路,最大限度地发挥了全波技术的准确性和电路技术的高效性。其分析方法不仅可以运用于具有外接导线设备和孔缝耦合问题的分析,而且对瞬态电磁干扰和高频(几百兆或GHz以上)干扰的分析都有实用价值。……
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