EMP对传输线的耦合仿真分析

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

电磁干扰(EMI和射频干扰(RFI及其抑制措施研究李贵山杨建平黄晓峰(兰州工业高等专科学校兰州 730050摘要在电子系统中,强电与弱电交叉耦合的应用环境,干扰错综复杂,严重影响系统的稳定性和可靠性。

本文介绍EMI/RFI产生的原因和导入途径,分析并提出了一些行之有效的EMI/RFI抑制方法。

关键词EMI RFI 干扰途径干扰抑制1 引言随着电子系统的日益精密、复杂及多功能化,电子干扰问题日趋严重,它可使系统的性能发生变化、减弱,甚至导致系统完全失灵。

特别是EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰问题,已成为近几年电子产业的热点。

为此,不少国家的专业委员会相继制定了法规,对电子产品的电磁波不泄露、抗干扰能力提出了严格规定,并强制执行。

美国联邦通信委员会(FCC于1983年颁布了20780文件,对计算机类器件的EMI进行限制;德国有关部门颁布了限制EMI的VDE规范,在放射和辐射方面的约束比FCC规范更严格;欧洲共同体又在VDE规范中增加了RF抗扰性、静电泄放和电源线抗扰性等指标。

FCC、VDE规范将电子设备分为A(工业类设备和B(消费类设备两类,具体限制如表1所示。

此外,还有一系列适用于电子EMI/RFI防护的标准文件:MIL-STD-461、MIL -STD-462、MIL-STD-463、MIL-STD-826、MIL-E-6051、MIL-I-6181、MIL-I-11748、MIL-I-26600、MSFC-SPEC279等,所有这些法规性文件对电子系统的干扰防护起到了重大的作用。

本文详细讨论了电子线路及系统中EMI/ RFI 的特征及其抑制措施。

2 EMI/RFI特性分析电子系统的干扰主要有电磁干扰(EMI、射频干扰(RFI和电磁脉冲(EMP三种,根据其来源可分为外界和内部两种,每个电子电气设备均可看作干扰源,这种干扰源不胜枚举。

EMI是在电子设备中产生的不需要的响应;RFI则从属于EMI;EMP是一种瞬态现象,它可由系统内部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等或外部原因(闪电、核爆炸等引起,能耦合到任何导线上,如电源线和电话线等,而与这些导线相连的电子系统将受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路受到永久性损坏。

电磁脉冲耦合机理研究电磁脉冲耦合机理研究电磁脉冲（Electromagnetic Pulse，EMP）是一种强大的电磁辐射，具有较高的频率和宽带特性。

当电磁脉冲与电子设备相互作用时，可能会导致设备的损坏或功能失效。

因此，研究电磁脉冲的耦合机理对于保护电子设备的安全至关重要。

下面将逐步解析电磁脉冲的耦合机理。

首先，电磁脉冲的产生可以归因于强烈的电磁辐射源。

这些源可以是自然的，如地球上的闪电，或人为的，如核爆炸或雷达发射器。

这些源释放出宽频带的电磁脉冲，其中包含许多不同频率的电磁波。

其次，电磁脉冲与电子设备之间的耦合是通过电磁波与设备之间的相互作用实现的。

在电磁脉冲的传播过程中，电磁波会穿过空气、导体、绝缘材料等介质，与设备内部的电子元件产生相互作用。

这些相互作用通常包括电磁能量的吸收、反射和传导。

对于电子设备来说，其外部结构通常由导体材料构成，例如金属外壳或导线。

当电磁波遇到这些导体时，部分能量会被反射，部分能量会被吸收和传导到设备内部。

这些导体的几何尺寸和形状会影响能量的耦合效果。

此外，设备内部的电子元件如电路板、芯片等也会与电磁波发生相互作用。

当电磁波与电子元件相互作用时，可能会发生多种效应。

其中一种是电磁能量被吸收导致元件温度上升，从而损坏或熔化。

另一种效应是在电磁场的作用下，电子元件内部的电流和电压可能会发生变化，导致设备的功能失效。

这些效应的严重程度取决于电磁波的频率、功率和设备的电磁兼容性。

为了研究电磁脉冲的耦合机理，可以采用实验和仿真两种方法。

实验方法可以使用射频发射器或高压脉冲发生器产生电磁脉冲，并通过测量设备的响应来评估脉冲的影响。

仿真方法可以利用电磁场模拟软件，如有限元方法（Finite Element Method，FEM）或时域传输线理论（Time-Domain Transmission Line Theory，TDTLT）来预测电磁脉冲的传播和耦合行为。

总之，电磁脉冲的耦合机理涉及电磁波与电子设备之间的相互作用过程。

动车组线槽内通信线缆电磁辐射干扰分析刘洋【摘要】针对动车组线槽内通信线缆电磁辐射干扰问题,根据等效磁流源原理,采用三角脉冲基函数法,对线槽孔缝上的等效磁流及槽内耦合电场进行了求解,给出了线槽内屏蔽线缆辐射耦合响应计算方法.最后,对影响带孔线槽辐射耦合的因素进行仿真实验.实验结果表明:平面入射波电场的极化方向与矩形孔的长边夹角越小,线槽的屏蔽效果越好;当极化方向与矩形孔长边垂直时,长边的尺寸是影响孔缝耦合的关键因素,长边尺寸越大,线槽内耦合的电场强度越大.在孔的总面积不变的情况下,开孔数量越多,线槽的屏蔽效果越好,但当孔的数量增加到一定程度后,屏蔽效果改善的幅度逐渐降低.【期刊名称】《大连交通大学学报》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】5页(P89-92,97)【关键词】动车组;线槽;通信线缆;电磁辐射干扰【作者】刘洋【作者单位】大连交通大学现代轨道交通研究院,辽宁大连 116028【正文语种】中文0 引言高速动车组与普通的电力机车相比，具有牵引设备更多、牵引功率更大、电气设备密度更高等特点.其中，主断路器、主变压器、滤波电抗器、主变流器、各种辅助电机、牵引电动机、控制电源、冷却风机等大功率设备共同存在于有限的空间中，这些高功率器件的电磁发射无疑成了主要的电磁辐射干扰源[1].在复杂电磁环境中，动车组网络控制通信线缆就会成为外界电磁能量的收集器，干扰会在线缆中激励起瞬态电流和电压，从而影响动车组网络数据传输的正确性和有效性.虽然动车组通信线缆在布线时大部分敷设在线槽内，但由于通风、散热、走线的需要，线槽上都开有形状各异、尺寸不同的孔缝，它们将成为外来电磁辐射直接耦合的通道，并引起通信线缆上的电磁干扰.因此，精确预测线槽内的电磁场分布，以及通信线缆上的耦合响应是十分重要的.本文将线槽看做矩形屏蔽腔，采用等效源原理，借助孔缝上的等效磁流源作为中间量，求解线槽内耦合电场及通信线缆上电磁耦合响应.并对影响线槽内通信线缆辐射干扰的因素进行仿真分析，研究有助于动车组网络控制通信线缆的线槽和布线设计.1 通信线缆辐射耦合模型动车组通信线缆均采用屏蔽双绞线，现将空间电磁脉冲EMP与通信线缆的耦合问题分解成如下两个传输线系统进行分析[2]：一是由线缆屏蔽层与芯线组成的内传输线系统；二是由线缆屏蔽层与地平面组成的外传输线系统，如图1所示.图1 空间电磁场照射下屏蔽双绞线耦合模型通信线缆辐射耦合计算流程可概括如下：第一步，计算出外传输线系统在空间EMP激励下的屏蔽层电流响应；第二步，将上一步求解出来的电流与屏蔽层的转移阻抗相乘，从而求得内传输线系统的分布电压激励源；第三步，求解分布源激励下的内传输线系统方程，从而最终得到线缆芯线在空间EMP作用下的响应.2 辐射耦合响应求解2.1 基于Agrawal模型的屏蔽层电流响应本文选用Agrawal模型对动车组通信线缆的电磁耦合进行分析研究，其传输线方程为：(1)传输线上电流分布可以用格林函数来表示[3]：(2)格林函数GI写成如下形式：式中，x+表示变量x和xs中较大者；x-表示变量x和xs中较小者.γ为传播常数，ZC为特性阻抗.反射系数沿线的分布电压源为：式中，θ为入射角，且ψ+θ=π/2；φ为方位角；α为极化角；k=2π/λ，kd≪1.终端负载集总电压源V1，V2分别如下所示：V1=-Einc(0,0,z)dz≈-E0dcosψcosα(5)V2=-Einc(0,0,z)dz≈V1e-jkLcosψcosφ(6)将上述结果代入式(2)中，即可得到屏蔽层上的电流响应.2.2 编织屏蔽体转移阻抗目前动车组控制网络中使用的通信线缆釆用编织网状屏蔽层.描述编织层结构的参数包括：编织体半径a，编织层中每根编织线的直径d，编织的股数B，每股中的导线数n，编织结距p，编织角α，编织覆盖率K.转移阻抗计算公式如下[4]：ZT=Zd+jωM12(7)式中，Zd为散射阻抗;互感M12为穿越菱形缝隙的磁通产生.散射阻抗近似为：(8)编织线缆的互电感近似值为：2.3 芯线辐射耦合响应根据前面计算的屏蔽层电流响应I(x)和转移阻抗ZT，得内传输线系统的分布电压源为：(10)外场激励下的通信线缆辐射耦合响应FDTD迭代公式为：(11)式中，k=2,…,N，变换矩阵3 带孔线槽内耦合电场计算通过前面分析可知，要求解线槽内通信线缆芯线辐射耦合响应，需计算线槽内耦合电场.3.1 等效磁流源模型动车组常用线槽上均为宽孔，即长宽比小于10大于等于1，为了简化分析，孔的形状选取为矩形孔，采用三角脉冲基函数法TPF [4- 6]，求孔上的等效磁流.宽孔上的等效磁流可表示为[5]：(12)(13)式中，Mxpq和Mypq为待定系数.Ψpq(x,y)=Tp(x-xa)Pq(y-yb)Φpq(x,y)=Pp(x-xa)Tq(y-yb)孔长为l，孔宽为w；P，Q分别为剖分孔长和宽的个数，Δx=l/p，Δy=w/Q分别为孔网格剖分后的小网格的长、宽；定义Tp(t)和Pq(t)为三角函数和脉冲函数.3.2 等效磁流源及内部耦合电场的确定利用矩形腔体的并矢格林函数[6]，可得腔内耦合电场为：sin(kyny)sin(kmn(z+c))(14)cos(kyny)sin(kmn(z+c))(15)sin(kxmx)sin(kyny)cos(kmn(z+c))(16)式中，μb和εb分别是腔体内填充材质的相对介电常数和相对磁导率.且Ixpqmn和 Iypqmn由已知条件可求.由文献[5]和文献[7]可得，腔内耦合磁场Hinner(-M)和孔上的等效磁流的散射磁Hsca(M)根据总的磁场强度矢量在孔缝上的切线分量必须连续，即：ez×|Hsca(M)+Hinc|=ez×Hinner(-M),z=0(17)对上式利用伽辽金方法可解出等效磁流的待定系数Mxpq和Mypq，进而求出等效磁流源及线槽内耦合电场. 之后，由式(11)即可求得通信线缆上的耦合响应.4 仿真及结果分析通过求解可知，空间电磁场耦合到矩形腔内的电场强度与平面电磁波的入射方向和孔缝的尺寸等有关，且间接地影响矩形屏蔽腔内置线缆的电磁耦合响应.选用动车组上的典型通信线缆线槽，建立如图2所示的仿真模型.其中，矩形线槽的腔体尺寸为1 000 mm×388 mm×178.5 mm，壁厚t =1.5 mm，观测点P坐标(500，194，-75)位于腔体中心，设置有电场探头.内置通信线缆长度为900 mm，距带孔平面75 mm.平面波激励源为双指数脉冲，取E0=10 kV/m为文献[8]中测得弓网离线最大辐射骚扰值，k=1.2，α=2×109 s-1，β=7×108s-1，上升时间为0.001 67 us，下降时间为0.025 us.图2 仿真模型(1)极化方向的影响在平面波垂直入射平面上开4×6个长方形孔，孔的尺寸为32 mm×18 mm.平面波的入射角为0°，方位角为0°，分别取极化角为0°(电场极化方向与孔的长边垂直)和90°(电场极化方向与孔的长边平行)进行仿真，并变换到频域.由图3可以看出，当电场极化方向与长方形孔的长边平行时，耦合进入矩形线槽的电场强度较小，衰减下降了大约10 dB；而当电场极化方向与长方形孔的长边垂直时，线槽的屏蔽效果最差.据此可推断，极化方向与矩形孔的长边夹角越小，线槽的屏蔽效果越好.产生上述现象的原因是：电场极化方向与长方形孔的长边垂直时开孔截断线槽表面电流分布的作用更加显著，屏蔽体的散射场与入射场不能抵消，屏蔽体涡流反磁场的屏蔽作用减弱.图3 观测点P处的场强(2)孔长、宽尺寸的影响平面波的入射角为0°，方位角为0°，极化角为0°(电场极化方向与孔的长边垂直).分两种情况进行分析：情况一：长方形孔的宽度不变，只改变其长度，分别为size1=32 mm，size2=52 mm，size3=72 mm和size4=92 mm.由图4可以看出，随着长边的增大，线槽内电场强度增强，大约为2～3 dB.图4 观测点P处的场强情况二：长方形孔的长度不变，只改变其宽度，分别为size1=18 mm，size2=22 mm和size3=26 mm.由图5可以看出，宽度改变时，线槽内耦合的电场强度变化不明显.图5 观测点P处的场强(3)孔阵数量的影响平面波的入射角为0°，方位角为0°，极化角为0°(电场极化方向与孔的长边垂直).保持开孔总面积不变(面积为2 880 mm2)，将尺寸为30 mm×4 mm的孔沿长边方向n等分，这里取n=1,3,5.由图6可以看出，在开孔总面积不变时，随着开孔数量的增加耦合到线槽内的电场强度减弱.图6 观测点P处的场强5 结论(1)在动车组通信线缆线槽的设计过程中，不论哪种开口方向都破坏了线槽的表面电流分布，因此，合理开孔的方向设计是提高线槽电磁兼容性的良好办法.通常情况下线槽上的开孔方向还要与线缆敷设方向相同；(2)对于矩形孔来说，与电场极化方向垂直的边长变化，对线槽屏蔽效果的影响更大；(3)在保证机械强度的前提下，应尽量增加线槽的开孔数量.但这并不意味着随着开孔数量的增加，线槽内耦合的电场可一直减小，当孔的数量增加到一定程度后，线槽内耦合电场衰减程度也将逐渐降低，因此进行线槽设计时应结合实际情况综合考虑.参考文献：【相关文献】[1]何笑冬. 关于动车组线缆耦合的电磁兼容性研究[D]. 北京:北京交通大学, 2016.[2]蔺安坤. 车载通信总线的抗电磁干扰性分析[D]. 西安:西安电子科技大学, 2010.[3]郝翠. 传输线理论在光线陀螺寻北仪电磁屏蔽中的应用研究[D]. 北京:北京交通大学, 2014.[4]张刚，王立欣，刘超. 一种求解屏蔽电缆场线耦合问题的混合方法[J]. 电工技术学报，2010,25(5)：9- 13.[5]李颖. 基于电磁拓扑的矩形腔孔缝耦合分析与计算[D]. 长沙:国防科学技术大学, 2012.[6]李艳芳，付子豪，周素云. 矩形金属腔体场分布计算[J]. 江西科技师范大学学报，2013(6)：80- 85.[7]刘峰. 基于电磁拓扑的后门耦合特性建模方法研究[D]. 南京:南京航空航天大学, 2014.[8]单秦. 高速动车组电磁兼容关键技术研究[D]. 北京:北京交通大学, 2013.。

仿真中中的耦合方式1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下几个方面展开：首先，概述仿真的背景和重要性。

仿真作为一种技术手段，可以通过模拟实验来预测、评估和优化系统的性能，避免了实际试验的高成本和风险。

在各个领域，如航空航天、电力系统、交通运输等，仿真已经成为一个不可或缺的工具，用于教育培训、产品设计等多个方面。

其次，介绍仿真中的耦合概念。

耦合是指在仿真系统中，不同组件或子系统之间相互影响、相互作用的关系。

通过耦合技术，可以将各个独立的子系统（如控制系统、力学系统、流体系统等）相连接，形成一个综合的仿真模型。

通过耦合方式的选择和优化，在仿真中实现更加真实、全面的模拟，提高仿真的精准性和可靠性。

然后，简要介绍不同的耦合方式。

在仿真中，有很多不同的耦合方式可供选择，如松耦合、紧耦合、面耦合等。

每种耦合方式都有其特点和适用范围，需要根据具体的仿真需求和系统特点来选择合适的方式。

本文将重点探讨耦合方式一和耦合方式二，分析它们的优缺点以及应用场景。

最后，简要介绍本文的结构和内容安排。

本文将按照以下结构展开，首先介绍耦合方式一，包括其原理、特点和应用场景；然后介绍耦合方式二，同样包括其原理、特点和应用场景；最后进行总结，概括耦合方式一和耦合方式二的优点和缺点，并对未来研究的方向进行展望。

通过以上的概述，读者可以对本文的主要内容和结构有一个整体的了解，为后续的阅读和理解提供一个概念框架。

同时，也可以激发读者的兴趣，引导他们深入阅读并了解本文所要探讨的仿真耦合方式的相关内容。

1.2文章结构文章结构部分的内容应该对整篇文章的结构进行介绍和概述。

可以按照如下方式编写：在本文中，我们将详细讨论仿真中的耦合方式。

文章分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先概述了本文要探讨的主题，即仿真中的耦合方式。

我们将介绍不同的耦合方式以及其在仿真中的应用。

正文部分将重点介绍两种常见的耦合方式。

首先，我们将详细讨论耦合方式一，包括其原理、特点以及应用场景。

传输线上反射与串扰的仿真分析王娟;杨明武【摘要】信号完整性是现代高速电路设计中非常重要的问题,文章对高速电路信号完整性问题中的反射、串扰和电磁干扰等问题进行分析.使用Hyperlynx仿真软件对反射和串扰问题以及经过改善后的电路进行仿真,发现对电路进行端接以后,反射和串扰都有显著的改善效果,而加大走线间距、增加驱动器上升沿等方法可以对串扰产生明显的抑制作用.%Signal integrity is very important in the design of high speed circuits. In this paper, the reflection, crosstalk and electromagnetic interference (EMI), which are the common problems of signal integrity of high speed circuits, are discussed. The simulations of the reflection, crosstalk and improved circuits are carried out by using the software Hyperlynx. It is found that the impedance matching can do a good effect on both the reflection and crosstalk. The increase of the distance between the micro-strip lines and the rising edge of the driver can also restrain the crosstalk well.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)002【总页数】4页(P197-200)【关键词】信号完整性;反射;串扰;高速电路【作者】王娟;杨明武【作者单位】合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥230009;合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TN929.11随着当代电子技术的迅速发展，各种高速电路系统已经渗透到人们生活的各个领域。

平行传输线间串扰的耦合分析吴聪达路宏敏陈常杰肖壮（西安电子科技大学，西安，710071）摘要：串扰是通过两平行传输线之间的容性耦合和感性耦合而产生的。

本文对平行传输线之间的容性耦合和感性耦合建立等效电路模型，并进行仿真和总结。

关键字： 串扰； 容性耦合； 感性耦合Coupling Analysis on Crosstalk Between Two ParallelTransmission LinesWu congda,Lu hongmin,Cheng changjie,Xiaozhuang(Xidian University,xi’an city,710071)Abstract：Crosstalk is induced by capacitive coupling and inductive coupling between two parallel transmission lines. This text set up equivalent circuit model of capacitive coupling and inductive coupling between two parallel transmission lines, with simulation and summarization.Keywords: crosstalk；capacitive coupling；inductive coupling1 引言随着微电子技术和I T产业的发展，速度已成为许多系统设计中最重要的因素。

而随着电子工程师不断把设计推向技术与工艺的极限，串扰分析变得越来越重要。

本文采用容性耦合和感性耦合的电路模型，分析了传输线间的串扰响应并指出了在减少P C B传输线间的串扰应采取的技术措施。

2 串扰理论分析串扰是指当信号在传输线上传播时，因电磁耦合对相邻的传输线产生的不期望的电压噪声干扰。

过大的串扰可能引起电路的误触发，导致系统无法正常工作。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。