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摘要良好的滤波是对电磁屏蔽的有效补充。
信息高度发达的今天，数据传输的抗干扰性对于军用和民生都有重要意义。
当今世界，核威胁并未完全消除。
在遭受核电磁脉冲打击时保证设备能正常工作是实现反击的基础，抗强瞬态干扰与毁伤的数据总线滤波器就是在这样的情形下应运而生。
本文从总线出发，介绍几种常用总线的传输特点，建立了数字信号传输的理论模型，从信号能量角度分析了信号截止频率，并借助FFT进行验证说明。
分析核电磁脉冲的时域波形，建立简单的场线耦合模型，列出传输线方程并得出结果。
分析不同参数对耦合电流的影响。
建立切比雪夫低通原型滤波器，根据算法算出元件的量值，并借助软件进行仿真。
比较不同浪涌抑制器，结合核电磁脉冲的特点选用合适的元件，完成滤波器设计。
关键词：核电磁脉冲数据总线场线耦合滤波器浪涌抑制器AbstractEffective filtering contributes to the electromagnetic shielding. With the development of information, data transmission plays a significant role for the military and the people’s livelihood. In today’s world, the nuclear threat does not completely eliminate. Under nuclear attack that military equipment can work normally is back against the base, strong anti-interference data bus filter is in such cases emerge as the times require.In this paper, starting from the bus, introduced several common bus transmission characteristics, a digital signal transmission theory model, the signal from the viewpoint of energy signal cutoff frequency, and with the help of FFT verification instructions. Analysis of nuclear electromagnetic pulse waveform in time domain, build simple lines coupling model, list the transmission line equation and the result. It analyzes of different parameters on the coupling current effect, and establishes the Chebyshev low-pass filter prototype, according to the algorithm calculates the component values, and through software simulation. It does the work that comparison of different surge suppressors, combining with the characteristics of nuclear electromagnetic pulse and selecting suitable components. Filter design has been completed.Keywords: HEMP data bus field-line coupling filter surge suppressor目录第一章绪论 (1)1.1 抗强瞬态干扰与毁伤的数据总线滤波器的研究背景和意义 (1)1.2 本文所做的工作 (2)第二章数据总线的频谱分析 (3)2.1 数据总线简介 (3)2.1.1 总线的概念 (3)2.1.2 两种传输模式的比较 (4)2.2 常用的数据总线简介 (5)2.2.1 RS-232总线 (5)2.2.2 RS-485总线 (6)2.2.3 USB总线 (6)2.2.4 RJ-45总线 (7)2.3 信号频谱理论分析 (8)2.4 借助MATLAB对信号进行频率分析 (10)2.4.1 离散傅里叶算法概述 (11)2.4.2 离散傅里叶变换的实现 (11)2.5 本章小结 (13)第三章强瞬态干扰产生机理和特点 (15)3.1 核电磁脉冲的产生机理 (15)3.1.1 射线与物质的相互作用及NEMP源区的产生 (15)3.1.2 高空核电磁脉冲产生机理 (15)3.2 核电磁脉冲的破坏形式 (16)3.3 核电磁脉冲波形特点 (17)3.4 本章小结 (19)第四章线缆在核电磁脉冲照射下的耦合特性 (21)4.1 建立场线耦合模型 (21)4.2 不同参数对耦合电流的影响 (24)目录4.2.1 高度对耦合电流的影响 (24)4.2.2 线缆长度对耦合电流影响 (24)4.2.3 不同入射仰角对耦合电流的影响 (25)4.2.4 不同大地电导率对耦合电流的影响 (26)4.3 本章小结 (27)第五章抗强瞬态干扰的数据总线滤波器的设计 (29)5.1 滤波器的整体设计思路 (29)5.2 稳态滤波器的设计 (30)5.2.1 A参量矩阵和插入损耗 (30)5.2.2 反射系数和阻抗失配 (32)5.2.3 切比雪夫原型滤波器设计简介 (33)5.2.4 滤波器参数设计实例 (35)5.2.5 高频分布参数对器件特性影响 (37)5.3 瞬态抑制器的选用 (39)5.3.1 瞬态抑制器件简介 (39)5.3.2 瞬态器件选择 (41)5.4 本章小结 (42)第六章总结与展望 (43)6.1 全文总结 (43)6.2 下一步工作思路 (43)致谢 (45)参考文献 (47)第一章绪论1.1 抗强瞬态干扰与毁伤的数据总线滤波器的研究背景和意义在电磁防护领域中，对强瞬态干扰的防护一直是一个热点。
第40卷第1期2018年2月探测与控制学报Journal of Detection & ControlVol. 40 No. 1Feb. 2018抗强磁干扰滤波器及相移补偿方法卓美娟，贾方秀，于纪言，殷婷婷，李文彬(南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室，江苏南京210094)摘要：针对磁传感器测量信号滤波处理及其引人的误差，提出了抗强磁干扰滤波器及相移补偿方法。
该滤波方法是针对地磁测量系统从信号的时域特性出发的处理方法，在有效保持有用的微弱的地磁信号的同时，还 具有计算简单、应用方便的特点。
仿真验证表明，该相移补偿方法有效地消除了原始信号与滤波后信号之间的 相位误差，保证了解算精度。
关键词：地磁测量系统;地磁传感器;滤波器;相移补偿;相位误差中图分类号:0355 文献标识码:A 文章编号：1008-1194(2018)01-0040-04Phase Delay Compensation Methoed for Anti-strongMagnetic Interference FilterZ H U O M e iju a n ，J I A F a n g x iu ，Y U J iy a n ，Y I NT i n g t i n g ，L I W e n b in(ZNDY of Ministerial Key Laboratory , Nanjing University of Science and Technology , Nanjing 210094 , China) A b s tra c t ： A phase delay compensation methoed of anti-strong magnetic interference filter was proposed to solve the problem of the magnetic sensor measurement error caused by filter. The methoed was based on geomagnetic measurement system in time domain, tt promise the weak magnetic signal that could be and conveniently. Simulation results showed t hat the phase delay compensation model could effectively remove the error between the original signal and the filtered signals，ensure the accuracy of the K ey w ords ： geomagnetic measurement system ； geomagnetic sensor ；filter ； phase delay compensation ； phase error引言本文针对此问题，提出了抗强磁干扰滤波器及相移补偿方法。
单位代码: 10293密级:硕士学位论文论文题目: 射频滤波器优化设计的研究Y002090810学号单毅姓名薄亚明导师电磁场与微波技术学科专业无线通信与电磁兼容研究方向工学硕士申请学位类别二○一二年二月论文提交日期南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
研究生签名:_____________ 日期:____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档;允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。
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论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院(筹)办理。
涉密学位论文在解密后适用本授权书。
研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________南京邮电大学硕士学位论文摘要学科、专业 :工学、电磁场与微波技术研究方向 :无线通信与电磁兼容作者 :2009 级研究生单毅指导老师 : 薄亚明题目 :射频滤波器优化设计的研究英文题目 :A Study on Optimizations and Designs of RF Filter 主题词 :滤波器优化、团队进步算法、超宽带滤波器、目标函数Keywords :Filter Optimization, Team Progress AlgorithmTPA, Ultra-wideband Filter, The Objective Function南京邮电大学硕士毕业论文摘要摘要近些年,随着电子技术的飞速发展,滤波器作为电路的重要组成部分,其性能要求的不断提高,使得滤波器传统理论设计方法已经很难满足。
谈电气工程中自动化设备的抗干扰措施发布时间：2022-08-10T06:03:33.362Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷3月6期作者：陈君方文明[导读] 电气工程的快速发展是基于人们不断变化的消费水平。
陈君方文明杭州巨步科技有限公司浙江杭州 311100杭州巨步科技有限公司浙江淳安 311100摘要：电气工程的快速发展是基于人们不断变化的消费水平。
电气行业必须做出相应的改进和改变。
只有改革管理模式，严格要求自动化设备的抗干扰质量，才能跟上不断发展的经济水平，保持供需稳定。
在满足需求的前提下，保证质量是项目管理的主要目的，电气工程涉及面广。
要实现长期稳定的发展，保证抗干扰措施必不可少。
加强自动化设备的管理，对抗干扰控制有一定的把握是工程中最重要的。
关键词：电气工程；自动化设备；抗干扰引言电气自动化设备现已成为企业生产不可缺少的重要设施，为了使设备对企业做出更大的贡献，必须加强设备的稳定性。
为此，必须做好气候环境保护工作，改善设备冷却系统，加强电气自动化控制设备维护，同时加强设备故障排除能力，选择质量达标的零部件。
此外，还需要对操作员进行技术和安全培训。
电气自动化设备能更快地生产更多的高质量产品，企业也能在市长/市场竞争中获得更大的优势。
这使企业能够更快、更好地发展，电气设备也能以更稳定、更稳定的方式运行。
1电气工程自动化概述电气工程自动化的发展是拓展发展维度，简化自动化智能技术的工作。
这是一种未来的趋势，利用新技术来改善电气工程，解决传统问题。
当今电气工程的发展中，自动化设备得到了广泛应用，随着企业间竞争压力的加大，企业可以通过提高技能、加快建设速度，更好地建立全面的发展系统。
自动化设备对电气工程的发展至关重要，因为它减少了人员和设备的浪费，更好地解决了所有问题，自动化了整个生产过程，并取得了更好的效果。
自动化电气工程的应用对电气工程的发展至关重要。
它实现了自动化和智能等先进技术的集成和进一步发展，实现了电气工程的统一控制，并采用了自动化电气工程未来发展的智能系统，加快了相关内容的建设，实现了进一步的改进和突破。
基于SiCMOSFET同步BuckDC-DC变换器的宽频混合EMI
滤波器设计
徐浩东;罗嗣勇;毕闯;孙渭薇;赵海英;刘娇健
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2024(39)10
【摘要】由于SiC MOSFET在高速开关电源中的广泛应用,导致严重的电磁干扰(EMI)问题,因此EMI滤波器的设计成为研究热点。
为了满足电磁兼容(EMC)标准,无源EMI滤波器可以有效地降低DC-DC变换器产生的电磁干扰,但是无源磁性器件的体积较大,不利于提高DC-DC变换器的功率密度。
该文分析DC-DC变换器的电磁干扰源和噪声源阻抗特性,建立无源和有源EMI滤波器的理论模型,提出宽频混合EMI滤波器的设计方法。
最后,通过实验验证宽频混合EMI滤波器对DC-DC变换器EMI的抑制效果。
【总页数】10页(P3060-3069)
【作者】徐浩东;罗嗣勇;毕闯;孙渭薇;赵海英;刘娇健
【作者单位】国网陕西省电力有限公司电力科学研究院;电子科技大学航空航天学院/飞行器集群智能感知与协同控制四川省重点实验室;国网陕西省电力有限公司营销服务中心;国网西安市南供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM133
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降低轨道车辆干扰导致故障率的研究摘要：本文阐述了采用DC110V供电的轨道车辆电子设备抗干扰装置的研制过程。
针对电磁干扰导致轨道车辆Compact I/O、Compact PT100、KLIP I/O、SIBAS®32失效故障、设备元件烧损及网络传输异常等问题。
对所涉及的系统内外各类型电磁干扰源大量采集、分析和整理归类,制定解决方案，实施有效措施，开发研制了专门针对于轨道车辆的直流电源抗电磁干扰装置。
具有抑制浪涌、隔离异频、稳定输出电压等功能。
降低了轨道车辆因电磁干扰所导致的车载电子设备故障发生，保障轨道车辆安全稳定的运行。
关键词：电磁干扰；功能失效；控制紊乱；衰减；抑制；降低故障1.概述轨道车辆必须严格按图运行，然而在实际运营中由于各种原因很难做到，故障造成晚点、换乘甚至救援等事故时常发生。
打乱运营计划，影响运输效率及对旅客出行。
根据电磁干扰导致轨道车辆故障数据进行分析归类得知，当受到不同等级的电磁干扰时电子设备产生如下四种现象：（1）设备功能消弱，电子设备某些功能因干扰受到消极的减弱；（2）电子设备功能降低，电子设备的功能受到一定程度的减弱，这种电子设备功能上的减弱是不能被忽略的，但是在可允许范围内；（3）电子设备功能故障，电子设备功能受到一定程度的减弱，这种功能上的减弱是不被允许的；（4）电子设备功能损坏，电子设备的功能受到一定程度的缺失，这种功能上的缺失是绝对不被允许的，只有采取修复或更换的技术措施后才能够恢复正常。
据统计，轨道车辆每年发生因电磁干扰导致的故障占总故障率的46%，所以解决轨道车辆因电磁干扰导致的故障问题迫在眉睫。
2.轨道车辆电磁干扰导致故障原因调查分析2.1.轨道车辆干扰机理分析轨道车辆电磁干扰导致Compact I/O、Compact PT100、KLIP I/O模块、SIBAS®32及网络控制模块等发生故障或烧损原因分析主要包含以下两点：一是Compact I/O、Compact PT100、KLIP I/O模块通过配置地址线来实现对车载电子设备的配置，该设备实时监测设备地址线配置MVB地址状态情况，如果在工作时设备的地址线突然发生变化，则系统报出MVB通讯故障，MVB总线管理器无法访问Compact I/O、Compact PT100、KLIP I/O模块报出通讯故障；二是设备受到电磁干扰导致通讯故障，电器柜、司机室等部位电磁兼容环境恶略，Compact I/O、Compact PT100、KLIP I/O模块抗干扰能力弱，模块电源存在浪涌、脉冲群冲击等干扰源导致模块发生故障。
摘要良好的滤波是对电磁屏蔽的有效补充。
信息高度发达的今天，数据传输的抗干扰性对于军用和民生都有重要意义。
当今世界，核威胁并未完全消除。
在遭受核电磁脉冲打击时保证设备能正常工作是实现反击的基础，抗强瞬态干扰与毁伤的数据总线滤波器就是在这样的情形下应运而生。
本文从总线出发，介绍几种常用总线的传输特点，建立了数字信号传输的理论模型，从信号能量角度分析了信号截止频率，并借助FFT进行验证说明。
分析核电磁脉冲的时域波形，建立简单的场线耦合模型，列出传输线方程并得出结果。
分析不同参数对耦合电流的影响。
建立切比雪夫低通原型滤波器，根据算法算出元件的量值，并借助软件进行仿真。
比较不同浪涌抑制器，结合核电磁脉冲的特点选用合适的元件，完成滤波器设计。
关键词：核电磁脉冲数据总线场线耦合滤波器浪涌抑制器AbstractEffective filtering contributes to the electromagnetic shielding. With the development of information, data transmission plays a significant role for the military and the people’s livelihood. In today’s world, the nuclear threat does not completely eliminate. Under nuclear attack that military equipment can work normally is back against the base, strong anti-interference data bus filter is in such cases emerge as the times require.In this paper, starting from the bus, introduced several common bus transmission characteristics, a digital signal transmission theory model, the signal from the viewpoint of energy signal cutoff frequency, and with the help of FFT verification instructions. Analysis of nuclear electromagnetic pulse waveform in time domain, build simple lines coupling model, list the transmission line equation and the result. It analyzes of different parameters on the coupling current effect, and establishes the Chebyshev low-pass filter prototype, according to the algorithm calculates the component values, and through software simulation. It does the work that comparison of different surge suppressors, combining with the characteristics of nuclear electromagnetic pulse and selecting suitable components. Filter design has been completed.Keywords: HEMP data bus field-line coupling filter surge suppressor目录第一章绪论 (1)1.1 抗强瞬态干扰与毁伤的数据总线滤波器的研究背景和意义 (1)1.2 本文所做的工作 (2)第二章数据总线的频谱分析 (3)2.1 数据总线简介 (3)2.1.1 总线的概念 (3)2.1.2 两种传输模式的比较 (4)2.2 常用的数据总线简介 (5)2.2.1 RS-232总线 (5)2.2.2 RS-485总线 (6)2.2.3 USB总线 (6)2.2.4 RJ-45总线 (7)2.3 信号频谱理论分析 (8)2.4 借助MATLAB对信号进行频率分析 (10)2.4.1 离散傅里叶算法概述 (11)2.4.2 离散傅里叶变换的实现 (11)2.5 本章小结 (13)第三章强瞬态干扰产生机理和特点 (15)3.1 核电磁脉冲的产生机理 (15)3.1.1 射线与物质的相互作用及NEMP源区的产生 (15)3.1.2 高空核电磁脉冲产生机理 (15)3.2 核电磁脉冲的破坏形式 (16)3.3 核电磁脉冲波形特点 (17)3.4 本章小结 (19)第四章线缆在核电磁脉冲照射下的耦合特性 (21)4.1 建立场线耦合模型 (21)4.2 不同参数对耦合电流的影响 (24)目录4.2.1 高度对耦合电流的影响 (24)4.2.2 线缆长度对耦合电流影响 (24)4.2.3 不同入射仰角对耦合电流的影响 (25)4.2.4 不同大地电导率对耦合电流的影响 (26)4.3 本章小结 (27)第五章抗强瞬态干扰的数据总线滤波器的设计 (29)5.1 滤波器的整体设计思路 (29)5.2 稳态滤波器的设计 (30)5.2.1 A参量矩阵和插入损耗 (30)5.2.2 反射系数和阻抗失配 (32)5.2.3 切比雪夫原型滤波器设计简介 (33)5.2.4 滤波器参数设计实例 (35)5.2.5 高频分布参数对器件特性影响 (37)5.3 瞬态抑制器的选用 (39)5.3.1 瞬态抑制器件简介 (39)5.3.2 瞬态器件选择 (41)5.4 本章小结 (42)第六章总结与展望 (43)6.1 全文总结 (43)6.2 下一步工作思路 (43)致谢 (45)参考文献 (47)第一章绪论1.1 抗强瞬态干扰与毁伤的数据总线滤波器的研究背景和意义在电磁防护领域中，对强瞬态干扰的防护一直是一个热点。
强瞬态电磁脉冲不仅对人类本身造成伤害，对更远距离的电子设备同样构成威胁。
尽管各核大国承诺不使用战略核武器，但防患于未然，对核武器产生的强瞬态电磁脉冲的防护势在必行。
上个世纪60年代，前苏联在北极圈进行核实验。
猛烈的核爆炸不仅炸毁了爆心附近的一切，还对数千公里范围内的电子系统产生猛烈冲击。
苏联的防空雷达被破坏，无法探测空中目标；上千公里长的通信线路中断，部队一个多小时处于无法指挥的状态。
次年，美国在太平洋的约翰斯顿岛上空进行核实验后，距离岛1400公里外的夏威夷群岛陷入一片混乱。
防盗报警器响个不停，街灯熄灭，动力设备上的继电器一个个被烧毁。
当时人们还不能解开这个迷。
后来经过几年研究，才发现这是核爆炸产生的强瞬态脉冲所致。
在各国此后进行的核试验中，核电磁脉冲破坏、干扰电子系统的例子数见不鲜。
因此对核电磁脉冲进行有效的防护对国计民生具有重大的意义。
由于电子设备对强瞬态干扰很敏感，所以必须对系统进行电磁防护。
但是我国的核电磁脉冲防护能力还处于研究阶段。
目前，并非所有的军用设备都得到了有效的电磁防护，一旦军事要害单位的电子设备遭到外国强电磁脉冲的打击，必然对我国造成不可估量的损失，损害国家利益。
传统的电磁防护主要基于电子设备屏蔽壳体，利用金属壳体对电磁场的屏蔽作用保护脆弱的电子设备。
但是在实际应用中，由于各种需要，金属壳体不能做成完全封闭，孔缝电磁泄露不可避免；外部电缆屏蔽效能较弱，或者根本没有屏蔽，也会大量耦合强电磁干扰。
这些强瞬态干扰通过场线耦合，由场量变成电压作用在各种数据线上，由辐射干扰转化为传导干扰，进而对数据传输构成恶劣影响。
所以，在数据总线上加强瞬态滤波器对抑制强瞬态干扰具有很好的效果。
1.2 本文所做的工作本文吸收了前人丰富的经验，通过理论分析和仿真分别得到不同速率数据总线的截止频率；利用已有的成熟的场线耦合模型进行计算强瞬态场的耦合量，并改变不同参数得到其中规律；根据原型滤波器计算出稳态滤波网络，并根据耦合量选取合适的瞬态抑制器，完成数据总线滤波器的设计。
本文具体包含以下几个方面：第一章，绪论主要介绍抗强瞬态干扰的研究背景和重要意义，提出研究总线滤波器的必要性。
第二章，引入了数据总线的概念，并简要介绍了RS-232，RS-485，USB和RJ-45的传输特性，为后续分析做准备。
并从功率角度分析信号谐波的能量百分比，得出理论截止频率。
借助MATLAB软件进行快速傅里叶变换计算理论分析中的截止频率，并将所得结果与理论值相对比。
选取合适值为下一步稳态滤波器设计做准备。
第三章，分析核电磁脉冲的产生和危害形式，并用一种具体标准分析能量的频率范围。
第四章，利用成熟的传输线理论及其推导，计算了不同参数下的耦合电流，并做出图线，得出图线的变化规律，并得到耦合电流，为下一步选取瞬态抑制器提供参考。
第五章，简述原型滤波器概念，依据原型滤波器设计方法设计出稳态滤波器，并选取合适的瞬态抑制器，完成数据总线滤波器的设计。
第二章数据总线的频谱分析2.1 数据总线简介2.1.1 总线的概念在电子系统中，处理器与其他设备之间命令与数据交换是通过一组线路来完成的。
如果各种设备都拥有各自独立的线路，那样系统内的线路将会混乱不堪，甚至难以实现。
为了简化硬件电路和系统结构，常用一组线路，并配以各种适当的接口电路，将不同的部件和外围设备连接起来，这组公用的线路被称为总线[4]。
总线是一组信号线的集合，是一种在各模块间传送信息的公共通路。
电子系统中利用总线实现芯片内部、印刷电路板各部件之间、机箱内部各插板之间、主机与外部设备之间或系统与系统之间的连接与通信。
根据连接设备的不同，总线一般分为片内总线、板局部总线、系统总线和外部总线四种。
内部总线是系统内部各种芯片与处理器之间的总线，用来连接各功能单元的信息通路，及作为在印刷电路板上连接各芯片之间的公共通路，属于芯片一级的互连；在板局部总线是连接印刷电路板上各芯片之间的公共通路，例如CPU及其支持芯片与其局部资源之间的通道，这些资源可以是在板资源，也可以是插在板上局部总线扩展槽上的功能扩展板上的资源；系统总线又称为内总线（如PCI总线，SATA 总线等），是系统各种插卡与主板之间的总线，它是处理扩展某块CPU板的局部资源，或为总线上所有CPU板扩展共享资源之间的信息通道；外部总线也称为数据总线，即电子系统与外部设备之间的总线，也用于设备一级的互相连接。
