1.综合电子系统电磁干扰耦合传递机理模型,其特征在于:包括主回路,主回路与驱动回路形成电感性耦合,驱动回路与采样调理回路形成电容性耦合,采样调理回路和通信回路形成电容性耦合;
所述主回路包括主回路电源Us1,主回路电压源US1负极与电压源内阻抗R11相连,然后并联滤波电容高频模型的电感L11、电阻R12和电容C11,主回路电压源US1正极依次连接线路阻抗L12、电阻R13、负载电感高频模型的电感L13、电阻R14,电感L13和电阻R14的两端并联有电容C12,电阻R14的一端还连接负载电阻R15;
所述驱动回路包括驱动回路电源US2,驱动回路电压源US2负极连接电压源内阻抗R21,驱动回路电压源US2正极连接驱动电阻R22,驱动回路电压源US2和电压源内阻抗R21的两端并联有压控压源U2,驱动电阻R22还连接线路阻抗L21和电阻R23,电阻R23最后连接驱动回路的负载电阻R24;
所述采样调理回路包括两个并联设置的电阻R31和电阻R32,电阻R31和电阻R32并联电路的一端连接线路阻抗R33和L31,电阻R31和电阻R32的两端还并联三条路线,路线一为电容高频模型的电容C31、电感L32和电阻R34,路线二为电压源US3;路线三为压控压源U3,压控压源U3与电压源US3之间的连接线路上设有内阻抗R35,电压源US3并联有负载电阻R36;
所述通信回路包括通信回路电压源US4,通信回路电压源US4负极连接通信回路电压源的内阻抗为R41,通信回路电压源US4的正极连接线路阻抗L41和R42,最后连接通信回路负载电阻为R43并接地。
2.根据权利要求1所述的综合电子系统电磁干扰耦合传递机理模型的设计方法,其特征在于:在综合电子系统中,根据各功能回路系统的物理位置方式和大小判断各功能回路系统的耦合传递方式;
当存在回路并行方式时,即任意两功能回路并行并且两回路之间夹角 时,规定两功能回路系统之间为电感性耦合;
当存在导线并行方式时,即任意两功能回路中存在长距离导线并行设置并且两导线之间的夹角 时,规定两功能回路系统之间为容性耦合;
各功能回路电磁干扰耦合传递顺序的确定:在综合电子系统电磁干扰耦合传递模型中,将大功率、强耦合作用的回路作为耦合传递机理模型的第一级传递回路,主回路即为第一级传递回路;将与主回路相连,通过低电压、小电流驱动大电压、大电流功率开关器件的驱动回路作为耦合传递机理模型的第二级回路;将低电压、小功率的对高频信号敏感回路通信回路作为耦合传递机理模型的最末级回路。
3.根据权利要求2所述的综合电子系统电磁干扰耦合传递机理模型的设计方法,其特征在于:具体包括如下步骤:步骤1,确定综合电子系统电磁干扰耦合传递机理模型的传递方式及耦合方式,具体为:主回路与驱动回路之间的耦合机理:主回路与驱动回路之间存在并行的回路,故二者之间的耦合建模为互感,记互感为M;
驱动回路与采集调理回路之间的耦合机理:即驱动回路与采样调理回路之间存在长距离导线的并行设置,因此,将驱动回路与采样调理回路之间的耦合建模为电容耦合,耦合电容记为C1;
采集调理电路与通信回路之间的耦合机理:驱动回路与采样调理回路之间存在长距离导线的并行设计,因此,将采样调理回路与通信回路之间的耦合建模为电容耦合,耦合电容记为C2;
步骤2,计算综合电子系统各功能回路系统之间的互感系数和耦合电容;
步骤2.1,采用如下公式(1)确定主回路与驱动回路之间的互感系数M:(1);
其中,Sa为主回路的等效面积,Sb为驱动回路的等效面积,d1为主回路与驱动回路之间的最短距离, 为主回路与驱动回路之间的夹角;
步骤2.2,采用如下公式(2)确定驱动回路与采样调理回路之间的耦合电容C1:(2);
其中,hx为驱动回路距离地面的高度,hy为采样调理回路距离地面的高度,D1为驱动回路与信号调理回路之间的最短距离,dx为驱动回路的导线直径,dy为信号调理回路的导线直径, 为驱动回路与采样调理回路之间的夹角;
步骤2.3,采用如下公式(3)确定采样调理回路与通信回路之间的耦合电容C2为: (3);
其中,hy为采样调理回路距离地面的高度,hz为通信回路距离地面的高度,D2为采样调理回路与通信回路之间的最短距离,dy为信号调理回路的导线直径,dz为通信回路的导线直径, 为采样调理回路与通信回路之间的夹角;
步骤3,采用如下公式(4)计算综合电子系统耦合传递系统由主回路电压源US1带来的通信回路上的干扰电压UN:(4);
Z1为主回路的等效源阻抗,由下式计算获得:
(5);
其中,R11为主回路电压源内阻抗,L11、R12和C11为滤波电容高频模型的电感、电阻和电容;
Z2为主回路的等效负载阻抗,由下式计算获得:
(6);
其中,L12和R13为线路阻抗,L13、R14和C12为负载电感高频模型的电感、电阻和电容,R15为负载电阻;
Z3为驱动回路的等效源阻抗,由下式计算获得:
(7);
其中,R21为驱动回路电压源内阻抗,R22为驱动电阻;
Z4为驱动回路的等效负载阻抗,由下式计算获得:
(8);
其中,R23为线路的等效电阻,R24为驱动回路的负载电阻;
Z5为采样调理回路的等效源阻抗,由下式计算获得:(9);
其中,R31和R32为采样器件的阻抗,R33和L31为线路阻抗,C31、L32和R34为滤波电容高频模型的电容、电感和电阻;
Z6为采样调理回路的等效负载阻抗,由下式计算获得:(10);
其中,R35为采样调理回路电压源的内阻抗,R36为采样调理电路的负载阻抗;
Z7为通信回路的等效源阻抗,由下式计算获得:
(11);
其中,R41为通信回路电压源的内阻抗,L41为线路的等效电感;
Z8为通信回路的等效负载阻抗,由下式计算获得:
(12);
其中,R42为线路的等效阻抗,R43为通信回路负载电阻。