一种同频多干扰对电磁耦合薄弱路径的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种同频多干扰对电磁耦合薄弱路径的确定方法，属于电磁兼容技术领域。本发明专利技术通过将系统中的多个干扰源和多个敏感点间的电磁耦合关系转化为有向图，并使用仿真和测试对耦合有向图的边进行赋值，然后在同一个赋值耦合有向图中多次采用最短路径寻迹的方法在电磁耦合网络中寻找出每个干扰源与敏感体之间最易产生干扰的耦合路径，最后从每个干扰源到敏感体的薄弱路径中提取出相同的干扰耦合路段，并针对重复耦合的薄弱路段进行重点整改，从而高效、准确的实现了系统电磁兼容性故障的修复和加固，可以低成本、准确、有效的解决电磁兼容问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁兼容
，涉及一种在同频的多干扰源和多敏感点间寻找电磁兼容耦合薄弱路径的方法，更确切地说，是一种在同频点处多干扰设备对间的电磁耦合薄弱路径的确定方法。
技术介绍
在多个电子设备的协同工作中,某一设备产生的电磁干扰会通过传导发射(CE)和辐射发射(RE)方式耦合至另一设备上，造成另一设备性能的下降，甚至无法正常工作。随着电子系统的集成化程度和复杂性日益增加，干扰设备与敏感设备间的电磁耦合关系也日趋复杂，干扰信号可以通过多条耦合路径到达敏感体并对它产生干扰。随着集成化程度的增加，单个系统内的干扰源可能来自多个设备，同时会对系统中的多个敏感体产生干扰。在系统中寻找出多干扰源与多敏感体之间的干扰耦合薄弱环节，对系统电磁兼容问题的整改和加固具有重要的指导意义。
技术实现思路
在电子系统的设计和整改阶段，为了能够快速、准确、有效的实现系统电磁兼容故障或隐患的加固，本专利技术通过将系统中的多个干扰源和多个敏感点间的电磁耦合关系转化为有向图，并使用仿真和测试对耦合有向图的边进行赋值，然后在同一个赋值耦合有向图中多次采用最短路径寻迹的方法在电磁耦合网络中寻找出每个干扰源与敏感体之间最易产生干扰的耦合路径，最后从每个干扰源到敏感体的薄弱路径中提取出相同的干扰耦合路段，并针对重复耦合的薄弱路段进行重点整改，从而高效、准确的实现了系统电磁兼容性故障的修复和加固。本专利技术通过将多干扰对间的耦合关系转化为有向图，并采用最短路径寻迹的方法，解决了以往依靠经验逐点排查针对性不强，费时费力的问题。该方法寻找关键耦合路径的内容包括下列步骤:第一步:在干扰源和敏感点已知的情况下，根据系统的电路原理图和工作原理图将系统内的干扰耦合路径进行分类，获取系统内多干扰对间的电磁干扰耦合网络；第二步:将第一步得到的系统多干扰对之间的电磁干扰耦合网络(简称耦合网络)转换成电磁干扰I禹合有向图(简称有向图);第三步:根据有向图顶点的度和有向图的分支，对有向图进行化简；第四步:利用仿真和测试的方法获取系统各设备端口间在干扰频点处的干扰能量损耗值，并利用损耗值对有向图的边进行赋值。第五步:采用Dijkstra算法确定有向图中每对干扰源到敏感点间的最短路径。第六步:对第五步中得到的最短路径进行整改和加固措施，具体为:(I)对于每一个敏感点，在最短路径中找到所有干扰源到该敏感点的重叠部分，并对重叠部分进行整改和加固；(2)对于每一个干扰源，在最短路径中找到该干扰源到所有敏感点的重叠部分，并对重叠部分进行整改和加固；(3)对没有重叠路段的最短路径，考虑该最短路径上的每一个节点进行整改和加固。第七步，重复第四步 第六步，直到电磁干扰耦合符合要求。本专利技术基于同频点处干扰源到敏感点的耦合网络中不同路径电磁能量损耗大小不同，通过对多干扰对的耦合路径进行寻优，找出每一对干扰对间能量损耗最小的耦合路径，并对有重叠的耦合路段进行重点整改，其优点在于:(I)针对电子设备间的电磁兼容干扰问题,在电磁干扰f禹合网络中寻找出干扰对间能量损耗最小的路径，对系统电磁兼容性的整改更具有针对性。(2)通过将电磁耦合网络转化为耦合有向图，在耦合有向图中寻找出多干扰对间的薄弱耦合路径，并对各薄弱耦合路径的重叠路段进行重点整改，可以低成本、准确、有效的解决电磁兼容问题。(3)采用同频多干扰对间电磁耦合薄弱路径的确定方法，可以在多干扰对的电磁干扰耦合网络中寻找出主要的薄弱路径，可以快速解决多个干扰对之间的电磁干扰问题。(4)通过对所有薄弱路径的重叠路段进行重点整改，可以采取少量的措施解决多干扰对间的电磁干扰问题，去除系统电磁兼容的薄弱环节。附图说明图1多干扰对电磁耦合薄弱路径的确定方法的流程图；图2多干扰对电磁干扰耦合有向图示意图；图3a、3b、3c是多干扰对电磁干扰耦合有向图化简示意图；图4是实施例中某系统工作原理图；图5是实施例中图4所示系统的电磁干扰耦合有向图。具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。在以往的电子设备排故和整改中，往往通过逐点排查的方法来实现设备故障的定位，然后采取相应的电磁兼容整改措施，从而实现设备电磁兼容性的加固。但传统的方法往往找不到电磁干扰的薄弱环节，通常只能在非主要的耦合路径上采取电磁加固的措施，这样不仅耗时、耗力、耗财，还导致设备在使用阶段容易出现电磁兼容性故障，难以进行维护和抗干扰能力弱的问题。采用本专利技术提供的多干扰对电磁耦合薄弱路径的确定方法来实现系统的电磁兼容性加固，可以准确地定位电磁干扰的主要耦合路径，可以更高效率的解决系统的电磁兼容性问题。明确电磁干扰耦合的主要途径对设备电磁兼容性故障的排查和性能的维护具有重要的意义。单个干扰对的耦合网络在某个频点的干扰能量在传递的过程中可能包含的损耗有:滤波器损耗Lf、线缆损耗L1、线缆间耦合A1、天线-线缆耦合Atl、天线-孔缝耦合Ata、天线间耦合Ata等，将各损耗量用dB进行表示，则该链路在该频点上的总损耗量为:L=Lf+L1+A1+Atl+Ata+Atr当某耦合路径是耦合网络中所有路径干扰能量损耗最小的路径时，即是干扰能量从干扰源到敏感点的耦合有向图中路径最短的路径，对该路径上的相应设备采取电磁兼容措施可以有效的解决系统的电磁兼容问题。对于多干扰对，每对干扰对之间都存在一条电磁耦合薄弱路径，通过对每对耦合薄弱路径进行整改，特别是对各薄弱环节上的重叠路段进行整改，对电子系统的设计和维护具有重要的指导意义。本专利技术提供的多干扰对电磁耦合薄弱路径的确定方法的流程如图1所示，主要包括以下步骤:第一步:根据系统的工作原理图将系统内干扰耦合路径进行分类，获取系统内的电磁干扰耦合网络；在《电磁兼容性工程设计手册》第56页中，图3-1-3表示了系统内部的干扰耦合关系，并将系统内的电磁干扰传播方式主要分为:天线-天线，天线-线缆，机壳-机壳，线-线，共阻抗六类。在系统的工作原理图和电路原理图中，根据电磁干扰传播的分类方法，从系统的工作原理图中找出可能的干扰耦合路径，并按照图3-1-3所示，画出系统内部多个干扰源到多个敏感点的干扰耦合网络图。第二步:在第一步获得耦合网络的基础上，将耦合网络转化为有向图。具体的转化步骤为:( I)将I禹合网络中的设备端口 映射为有向图的顶点。(2)根据耦合网络的耦合关系和能量传输方向将各顶点连接起来，并在有向图中标明信号的传播方向。从而实现了系统耦合网络图向有向图的转化。某系统的多干扰耦合有向图如图2所示，其中各顶点的标号代表电子系统中各设备的端口标号。在该耦合有向图中有三个起点(1，2和3)和两个终点(14和15)，即表示在电子系统中有三个干扰源(1，2和3)和两个敏感点(14和15)。第三步:根据图论的知识计算出有向图中各个顶点的度，并标出有向图的分支，根据顶点的度和有向图的分支实现有向图的简化，具体简化步骤为:(I)删除有向图中顶点度为0的顶点，即去除系统中不干扰任何其他设备，也不会被其他设备所干扰的设备，如图3a所示，删除图中不与任何节点相连的节点A4 ;其中Al为干扰源，A3为敏感点。(2)删除有向图中与源点和终点不连通的子图，即去除系统中干扰能量不通过的设备，如图3b所示，删除图中由节点B4，B7，B8形成的不参与能量传输的子图；其中BI，B9为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同频多干扰对电磁耦合薄弱路径的确定方法，其特征在于，包括下列步骤：第一步：在干扰源和敏感点已知的情况下，获取多干扰对间的耦合网络；第二步：将第一步得到的耦合网络转换成有向图；第三步：根据有向图顶点的度和有向图的分支，对有向图进行简化；第四步：对有向图的边进行赋值；第五步：确定有向图中每对干扰源到敏感点间的最短路径；第六步：对第五步中得到的最短路径进行整改和加固措施，具体为：（1）对于每一个敏感点，在最短路径上找到所有干扰源到该敏感点的重叠部分，并对重叠部分进行整改和加固；（2）对于每一个干扰源，在最短路径中找到该干扰源到所有敏感点的重叠部分，并对重叠部分进行整改和加固；（3）对没有重叠路段的最短路径，考虑该最短路径上的每一个节点进行整改和加固；第七步，重复第四步～第六步，直到电磁干扰耦合符合要求。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏航，吴亮，贾云峰，苏东林，刘焱，魏嘉利，胡修，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：