基于BLT方程的线性传输线网络自动化分析
2018-08-23罗文君
罗文君,赵 翔
(四川大学 电子信息学院,四川 成都 610064)
0 引言
在设计和分析电子系统时,通常需要分析其在复杂电磁环境中的工作状况和电磁兼容性,其中一个重要部分是对系统中传输线网络(Transmission Line Network,TLN)受到的电磁干扰进行分析评估。通常在低频情况下对线缆网络的建模分析是采用电路理论,而高频情况下由于波的传播特性受电尺寸影响较大,低频电路理论不再适用,主要采用时域有限差分法、矩量法、有限元方法和BLT方程方法等[1]。其中全波分析方法的时空开销相对较大,在对大型的传输线网络进行分析时,基于电磁拓扑理论和BLT方程方法计算效率更高。
电磁拓扑学概念最先由Baum等人在1974年提出[2],从此应用于分析复杂电磁交互环境的问题上[3-4];1978年,Baum等基于之前研究推导出了BLT方程,接着网络BLT方程也逐渐得到推广[5-6];同年,Liu等人基于相关理论开发出了软件QV7TA,美军方曾经将其应用于飞机、导弹和人造卫星等的设计,1997年法国航空航天局(ONERA)的科学家也开发出可进行宽带传输线分析的软件CRIPTE,这2种软件的相同点在于均是在频域中对BLT方程进行求解[7]。在国内,相关研究主要涉及基于BLT方程的传输线网络理论分析[8-14],但相应的自动化分析技术和外场辐照下TLN分析的研究鲜见。
本文研究目的在于提出并实现对线性TLN在辐射和传导干扰情况下响应的自动化分析技术。首先,对于一个一般性的线性线缆网络结构,应用电磁拓扑方法,将其中的线缆结构等抽象为管道(Tube),线缆之间的器件负载等结构抽象为节点(Node),从而降低干扰源和受干扰对象们之间的电磁耦合复杂度,最后建立其BLT方程进行计算分析。……
