传输线EMC分析中矢量匹配法的研究

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实现电子电力系统EMC分析的关键是对骚扰源,耦合途径和敏感设备这三个要素建立模型进行研究,论文讨论了矢量匹配法在传输线(包括PCB中的传输线)EMC分析中的应用,对传输线进行了推导建模,并对有噪声存在下的矢量匹配法进行了改进。论文在频域中对电报方程进行推导,引入模式分解用不耦合的方程代替耦合的传输线方程,采用矢量匹配法对传播函数和特性导纳矩阵进行拟合,在相位域内对传输线建立了宏模型。以具有5导体传输线的电缆系统为例,对传播函数Hm矩阵的其中一列进行仿真分析,验证了矢量匹配法对传播函数的拟合结果比较理想,通过4次迭代可以达到均方误差为2.0982e-005的精确度。由于噪声存在下矢量匹配法的收敛情况并不理想,需要对基本的矢量匹配法进行适当的改进。伪极点的带宽限制标准μn(p)的值对近似过程有很小的影响,因此可将伪极点移除,并且在模型和数据间的频变误差△ij(ω)中的最大值可以选用作为增加的极点,论文中采用移除伪极点,增加初始极点和极点增量的方法对基本的矢量匹配法进行改进。采用改进后的矢量匹配法可以使收敛的速度加快,由原来的需要8次迭代降低到需要3次迭代就可以达到均方误差为9.5684e-006的精确度。矢量匹配法同样适用于PCB中传输线的EMC分析,对具有实极点和共轭复极点的传输函数,通过对极点和余数的推导,可以将PCB中的传输线建立RLC等效电路模型。以带状线为例,通过10次迭代达到的均方误差为1.3606e-016,结果比较理想。基于矢量匹配法的传输线宏模型与PCB的传输线等效电路模型均可以应用于传输线EMC分析中。
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