一種預(yù)估外界瞬態(tài)的電磁干擾引起的pcb微帶傳輸線串?dāng)_大小的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于通信工程中電磁干擾的預(yù)估與防護(hù)領(lǐng)域。具體的涉及的是在空間復(fù)雜的電磁環(huán)境中PCB微帶線信號(hào)完整性的研究中，預(yù)估正常工作的PCB板，在受到外界突如其來(lái)的電磁脈沖干擾時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)的大小的預(yù)估外界瞬態(tài)的電磁干擾引起的PCB微帶傳輸線串?dāng)_大小的方法。本發(fā)明包括:PCB微帶線與空中瞬態(tài)電磁干擾耦合模型的建立；根據(jù)微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的耦合模型計(jì)算微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的耦合；將耦合電壓添加到微帶傳輸線中，利用FDTD法對(duì)傳輸線方程離散；利用Matlab對(duì)離散后的串?dāng)_方程進(jìn)行仿真，得到串?dāng)_結(jié)果。本發(fā)明用簡(jiǎn)單的方法計(jì)算了空間電磁干擾對(duì)PCB微帶線的串?dāng)_，降低了計(jì)算量，提高了效率。
【專利說(shuō)明】 —種預(yù)估外界瞬態(tài)的電磁干擾引起的PCB微帶傳輸線串?dāng)_
大小的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信工程中電磁干擾的預(yù)估與防護(hù)領(lǐng)域。具體的涉及的是在空間復(fù)雜的電磁環(huán)境中PCB微帶線信號(hào)完整性的研究中，預(yù)估正常工作的PCB板，在受到外界突如其來(lái)的電磁脈沖干擾時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)的大小的預(yù)估外界瞬態(tài)的電磁干擾引起的PCB微帶傳輸線串?dāng)_大小的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，使得電子電路越來(lái)越復(fù)雜，印制電路板(PCB)逐步走向高密度、高速度、多層面化。高速度必然引起頻率升高，帶來(lái)高頻電磁場(chǎng)耦合。這是制約PCB向高速度、高密度發(fā)展的主要因素。同時(shí)產(chǎn)品電磁兼容性能的高低，已成為衡量電子產(chǎn)品和系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，如果產(chǎn)品電磁兼容性能不達(dá)標(biāo)，小則影響產(chǎn)品正常工作，大則導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰帶來(lái)不可估量的損失，這就是我們要研究PCB上電磁干擾(EMI)和電磁兼容(EMC)的主要原因。
[0003]通過(guò)文獻(xiàn)檢索獲知，目前已有一些文獻(xiàn)在研究PCB微帶傳輸線上電磁串?dāng)_的預(yù)估和防護(hù)問(wèn)題。西安電子科技大學(xué)的陳江華博士研究了 PCB微帶線參數(shù)對(duì)激勵(lì)微帶線源端和負(fù)載端信號(hào)完整性及相鄰靜態(tài)線近端耦合噪聲和遠(yuǎn)端耦合噪聲的影響，并對(duì)50 Ω特性阻抗的微帶線進(jìn)行了研究。但是陳博士研究的都是PCB上的線的串?dāng)_情況，沒(méi)有提到空間復(fù)雜的電磁波對(duì)PCB上微帶線的干擾問(wèn)題。
[0004]電子科技大學(xué)的衛(wèi)鐵旦對(duì)通信線纜的場(chǎng)線耦合進(jìn)行了深入研究，先是分析通信線纜的復(fù)雜電磁應(yīng)用環(huán)境繼而以電磁脈沖為外場(chǎng)源，基于分布參數(shù)的傳輸線理論，在Agrawal模型的基礎(chǔ)上分別建立了非屏蔽線和屏蔽線場(chǎng)線耦合模型利用Matlab等軟件完成了仿真分析。但是衛(wèi)學(xué)者應(yīng)用的Agrawal模型需要很大的計(jì)算量來(lái)計(jì)算復(fù)雜的散射場(chǎng)。本發(fā)明將用一種新的計(jì)算方法避免這種復(fù)雜的計(jì)算。
[0005]日本的Teruo Tobana等學(xué)者基于多導(dǎo)體傳輸線(MTL)方程研究了 PCB上一條槽線向外輻射電磁波對(duì)其附近的微帶線的影響，但是當(dāng)頻率上升到一定程度時(shí)運(yùn)用MTL方法會(huì)產(chǎn)生很大的誤差，所以其研究具有一定的局限性。
[0006]綜上所述:現(xiàn)有的文獻(xiàn)對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境下微帶線信號(hào)完整性的研究不是計(jì)算量太大就是研究具有局限性，基于此本發(fā)明提出了一種基于互易定理的新型算法來(lái)計(jì)算空間電磁場(chǎng)與微帶線的耦合，并且應(yīng)用時(shí)域有限差分(FDTD)方法計(jì)算這種耦合引起的微帶傳輸線上串?dāng)_的瞬態(tài)響應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)估外界瞬態(tài)的電磁干擾引起的PCB微帶傳輸線串?dāng)_大小的方法。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:[0009](I)PCB微帶線與空中瞬態(tài)電磁干擾耦合模型的建立；
[0010]建立微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的稱合模型；
[0011](2)根據(jù)步驟(1)中的微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的耦合模型計(jì)算微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的耦合；
[0012]兩條平行微帶線為接收天線A，遠(yuǎn)處有輻射場(chǎng)B，B的遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)為:
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)估外界瞬態(tài)的電磁干擾引起的PCB微帶傳輸線串?dāng)_大小的方法，其特征在于: (1)PCB微帶線與空中瞬態(tài)電磁干擾耦合模型的建立； 建立微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的耦合模型； (2)根據(jù)步驟(1)中的微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的耦合模型計(jì)算微帶傳輸線與空中瞬態(tài)電磁干擾的耦合； 兩條平行微帶線為接收天線A，遠(yuǎn)處有輻射場(chǎng)B，B的遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)為:
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104021287SQ201410239293
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】孫亞秀, 李千, 卓慶坤, 姜慶輝 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)