在船舰、牵引电车和航空航天中,大量使用电力电子变换器进行电能变换,其中船舰、牵引电车和航天飞机中的空间有限,电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路之间的分布异常紧凑,导致输入/输出线缆和信号回路之间存在大量的近场耦合效应。电力电子变换器输入/输出线缆中的电磁干扰（Electromegnetic Interference,EMI）会通过线缆间的近场耦合在信号回路中形成串扰（Crosstalk）,串扰问题不仅会增加信号回路的电磁干扰,对信号质量产生不利影响,同时可能威胁到系统本身的正常稳定运行,造成船舶声呐失效,牵引电车闭锁停机等严重问题。因此,本文主要对电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间的串扰进行建模预测及抑制研究。首先,本文提出了一种新颖的用于模拟电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间串扰的级联多端口模型,以准确模拟电力电子变换器的输入/输出线缆和信号回路间的近场耦合效应。方法具体如下:深入剖析电力电子变换器中关键部件的物理结构特性,通过阻抗分析仪测量其阻抗特性曲线,并选用合适的高频等效模型进行参数拟合,进而建立电力电子变换器的高频模型;基于线缆间的近场耦合特性,利用Q3D Extractor提取线缆间的阻抗矩阵,结合数值分析得到线缆的近场耦合模型;进一步将分化的电力电子变换器高频模型和线缆间近场耦合模型进行整合,同时将线缆模型展开为级联形式,即可得到电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间的长度可伸缩的级联多端口串扰模型,为后续的电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间的串扰预测奠定理论基础。然后,本文提出了一种基于转移阻抗的电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间的串扰预测方法,以准确估计电力电子变换器输入/输出线缆中的EMI对信号回路的影响,实现对信号回路中共差模串扰的精准预测。具体方法如下:在级联多端口串扰模型的基础上,研究串扰产生的机理,利用电磁干扰共差模分离的方法,得到了电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路的共差模串扰流通路径。基于共差模电磁干扰的特性建立共差模串扰流通路径的简化模型,进而得到串扰的边界条件。建立线缆间串扰的数学模型,结合递归推导以及相应的边界条件,即可得到线缆间串扰的预测方法,并通过实验验证了该方法的有效性。该方法能准确估计电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路分别采用不同长度的非屏蔽和屏蔽线缆时的共差模串扰情况。最后,本文提出了一种基于改进接地方式的电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间的串扰抑制方法,以减小电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间的串扰。不仅从串扰产生机理和传导路径方面定性地分析了传统接地方式和改进型接地方式的区别,而且从数学角度定量地论证了改进型接地方式的有效性。通过仿真和实验验证了该方案的性能,该措施在不增加设备复杂性的基础上,有效地减小了电力电子变换器输入/输出线缆和信号回路间的串扰,显著地提高了屏蔽线缆的屏蔽效能。