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基于集总参数电路模型的汽车线束串扰统计分析

杨娜;李永明;汪泉弟;罗屏

  线束既是传导干扰的良好通道,又是辐射干扰的重要源头,在线束布置前对线束进行电磁兼容分析和预测对设计者具有一定的指导意义。线束由许多导线捆扎而成,导线之间由于高密度捆扎而导致的线间串扰常常造成系统性能的下降,由于实际应用中汽车电缆线束安装的随机性,导致了严格的确定性模型的不可行性,而统计方法可以考虑系统参数的不确定性。针对导线在线束中位置的随机变化,本文展示了运用统计方法预测导线间串扰的实际可行性,文中运用集总参数电路模型来提取单位长度电感、电容,计算出单位长度电感、电容的分布,进而预测串扰的统计变化,并对线束的最坏情况的串扰进行了预测。这种方法能够有效的防止最坏情况预测带来的过高设计困扰,并能以可接受的计算速度和相当的精确度来预测串扰。相对简单的计算电缆线束感性耦合和容性耦合的方法预测最坏情况下的串扰,这种方法对于低频由于参数的变化造成的干扰问题在几十MHz和汽车试验结果匹配很好,并且可以很好的弥补对数值模型产生的结果不能解释原因的不足。这种方法既改善了预测串扰的计算速度又解释了产生串扰的主要原因。结果表明了来自感应耦合的串扰变化是很小的,而来自于容性耦合的串扰变化是巨大的,这与早期的研究结果是一致的[4]。线束的扭曲会极大的影响最合理的最坏情况下的串扰预测,因此应该考虑线束的扭曲。论文的研究结果对导线在汽车中布线有一定的指导作用。……   
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