[發(fā)明專利]一種計算屏蔽腔內(nèi)線纜對微帶天線耦合干擾的方法和裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010577653.1 | 申請日： | 2020-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN111722039B | 公開（公告）日： | 2021-08-20 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李高升;肖培;蔣建輝;李佳維;邱永峰;劉柱 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南大學 |
| 主分類號： | G01R31/00 | 分類號： | G01R31/00;G06F30/20;G06F113/16 |
| 代理公司： | 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225 | 代理人： | 邱軼 |
| 地址： | 410082 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 計算 屏蔽 線纜 微帶 天線 耦合 干擾 方法 裝置 | ||
本申請涉及一種計算屏蔽腔內(nèi)線纜對微帶天線耦合干擾的方法和裝置。所述方法包括：將屏蔽腔內(nèi)的線纜等效為多個電偶極子，根據(jù)腔體本征模理論計算電偶極子在屏蔽腔體內(nèi)預先設置的坐標系下的輻射電場，疊加電偶極子的輻射電場得到線纜輻射電場。根據(jù)線纜輻射電場得到微帶天線表面沿線纜方向的切向電場和垂向電場，將其輸入預先設置的Agrawal模型，得到微帶天線的場耦合源向量。將場耦合源向量輸入預先設置的BLT方程，得到微帶天線的耦合電壓。上述方法解決了計算屏蔽腔體內(nèi)長線纜輻射電場的問題，避免了采用數(shù)值方法求解封閉型電大目標時，需要的較長計算時間和大量存儲空間的問題，并且可以應用于同類型的場景，避免重復建模。
技術(shù)領域
本申請涉及微帶天線技術(shù)領域，特別是涉及一種計算屏蔽腔內(nèi)線纜對微帶天線耦合干擾的方法和裝置。
背景技術(shù)
線纜作為電子系統(tǒng)中信號和能量傳輸?shù)妮d體，是實現(xiàn)系統(tǒng)功能不可缺少的一部分。由于線纜具有天線效應，為輻射電磁干擾提供了一個主要耦合通道，使電子系統(tǒng)內(nèi)部電磁環(huán)境變得非常復雜，尤其是對于存在共振現(xiàn)象的屏蔽腔體。天線作為發(fā)射或接收系統(tǒng)的一部分，對工作帶寬內(nèi)的輻射耦合電磁干擾非常敏感。系統(tǒng)內(nèi)部線纜產(chǎn)生的電磁能量通過場線耦合進入微帶天線，產(chǎn)生電壓和電流噪聲，干擾或破壞微帶天線系統(tǒng)的正常功能。因此，研究線纜與微帶天線在諧振腔內(nèi)的電磁耦合干擾機制具有重要意義。
針對屏蔽腔內(nèi)電磁場計算問題，已經(jīng)有研究基于腔體本征模方法理討論了偶極子產(chǎn)生的電磁場分布特性，還有研究采用隨機耦合模型的統(tǒng)計建模技術(shù)求解計算復雜的、有孔徑的三維外殼內(nèi)端口感應電壓。但這些研究不能解決屏蔽腔體內(nèi)線纜輻射的計算問題。
針對線纜電磁耦合問題，一些研究采用Baum-Liu-Tesche(BLT)方程分析整個電子系統(tǒng)的性能，以解決線纜電磁耦合問題，或用于評估外部電磁場耦合；一些研究將BLT方法應用于外部電磁場耦合的評估，將其擴展到外部電磁照射下金屬外殼中的線纜；另一些研究結(jié)合修正的BLT方程和全波分析來計算波導內(nèi)的耦合效應。然而，這些基于BLT方程的方法主要解決的是線纜與外界電磁輻射的耦合問題。
在電磁耦合效應分析方法方面，已有研究提出了全波方法、時域傳輸線矩陣方法等。其中，時域傳輸線矩陣方法是一種成熟的技術(shù)，并已成功地應用于預測電磁應用程序中的瞬態(tài)行為。然而，由于電大系統(tǒng)中網(wǎng)格的精細劃分，采用上述數(shù)值方法進行電磁耦合效應分析，需要的較長的計算時間和大量的存儲空間。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠分析和計算屏蔽腔內(nèi)線纜對微帶天線的電磁耦合干擾的一種計算屏蔽腔內(nèi)線纜對微帶天線耦合干擾的方法和裝置。
一種計算屏蔽腔內(nèi)線纜對微帶天線耦合干擾的方法，所述方法包括：
將屏蔽腔內(nèi)的線纜等效為多個電偶極子，根據(jù)腔體本征模理論計算電偶極子在屏蔽腔體內(nèi)預先設置的坐標系下的輻射電場。
疊加電偶極子的輻射電場，得到線纜在屏蔽腔內(nèi)的線纜輻射電場。
根據(jù)線纜輻射電場，分別得到屏蔽腔內(nèi)微帶天線表面沿線纜方向的切向電場和垂向電場。
將切向電場和垂向電場輸入預先設置的Agrawal模型，得到微帶天線的場耦合源向量。
將場耦合源向量輸入預先設置的BLT方程，得到微帶天線的耦合電壓。
其中一個實施例中，輻射電場是沿坐標軸方向的輻射電場分量。
將屏蔽腔內(nèi)的線纜等效為多個電偶極子，根據(jù)腔體本征模理論計算電偶極子在屏蔽腔體內(nèi)的預先設置的坐標系下的輻射電場的步驟包括：
根據(jù)預設的長度將屏蔽腔內(nèi)的線纜等效為多個電偶極子。
建立空間直角坐標系，根據(jù)腔體本征模理論計算電偶極子在屏蔽腔體內(nèi)沿坐標軸方向的輻射電場分量。
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