● 摘要
在电气或电子系统中，电缆或导线用于联接不同的系统，实现设备和系统之间能量与信息的有效传输。然而随着数字设备和集成电路的发展和广泛应用，高密度、宽频谱的电磁信号充满整个空间，构成极其复杂的电磁环境。在这样复杂的电磁环境中，电子设备或系统对外界电磁场干扰特别敏感，经常发生经由传输线耦合途径造成设备性能下降甚至瘫痪的现象，因此空间电磁场通过线缆的电磁耦合作用产生的电磁干扰分析变得尤为重要。本文分析了电磁兼容中很重要的一个辐射耦合途径，即场线耦合问题。首先阐述了场线耦合机理，建立了理想状态下电磁波激励双线的传输线模型。针对典型平面电磁波入射的情况，讨论了线缆参数和入射波参数对线缆连接终端设备耦合响应产生的影响；然后在理想模型的基础上，建立了有耗导体，有耗地面，屏蔽线缆和多导体线缆等典型环境下的传输线模型，分析相关参数的影响，得到一些定性的结论；并利用场线耦合频变特性提出简化的场线耦合预测分析方法。再从传统传输线模型的建立过程中衍生出修正的传输线模型，借助于干扰设备辐射等效的概念和数值分析平台，结合实例（发射机）建立了从干扰设备到受扰设备的耦合系统模型，实现了场线耦合系统的场路协同分析。最后利用Matlab的GUI（Graphical User Interfaces）设计平台，实现了可视化的操作界面。并在某直升机电磁兼容设计项目中，成功预测了该型号直升机短波电台对某典型电子设备通过线缆耦合途径感应到设备端口的干扰电压。