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线缆耦合信号实时监测方法

苏东林 李冰 王珺珺 宋欣蔚

苏东林, 李冰, 王珺珺, 等 . 线缆耦合信号实时监测方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(4): 645-653. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0318
引用本文: 苏东林, 李冰, 王珺珺, 等 . 线缆耦合信号实时监测方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(4): 645-653. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0318
SU Donglin, LI Bing, WANG Junjun, et al. Real-time monitoring method of cable coupling signal[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(4): 645-653. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0318(in Chinese)
Citation: SU Donglin, LI Bing, WANG Junjun, et al. Real-time monitoring method of cable coupling signal[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(4): 645-653. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0318(in Chinese)

线缆耦合信号实时监测方法

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0318
基金项目: 

国家自然科学基金 61379002

国家自然科学基金 61427803

中央高校基本科研业务费专项资金 YWF-15-GJSYS-056

详细信息
    作者简介:

    苏东林, 女, 博士, 教授。主要研究方向:自顶向下系统级电磁兼容设计、电磁环境效应

    李冰, 男, 博士研究生。主要研究方向:线缆耦合效应、计算电磁学

    王珺珺, 女, 博士, 副教授。主要研究方向:天线设计、电磁兼容

    通讯作者:

    王珺珺, E-mail:wangjunjun@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V241.9;TN06

Real-time monitoring method of cable coupling signal

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 61379002

National Natural Science Foundation of China 61427803

the Fundamental Research Funds for the Central Universities YWF-15-GJSYS-056

More Information
  • 摘要:

    线缆耦合是航电系统电磁干扰问题的主要来源之一,对其进行监测具有重要意义。利用线缆束中的非功能线作为监测线,实现了一种对功能线缆耦合到的干扰信号进行实时监测的方法。由于监测线与被测线具有相似的干扰场分布和布线路径,因此可以抵消二者的未知性和随机性带来的影响。将监测线与被测线视为相同的二端口网络,建立采用ABCD矩阵描述的端口电流相互关系,进而利用传输线理论建立频域解析模型,将其转化为离散时间模型并给出系统的信号流图,为硬件实现提供基础。以一个四芯传输线系统为例对本文方法进行了验证,与实测结果对比,端口电流峰值误差不超过6%,验证了本文方法的有效性和精度。

     

  • 图 1  线缆耦合干扰实时监测方法原理

    Figure 1.  Principle of real-time monitoring method of cable coupling interference

    图 2  监测/被测线缆系统二端口网络模型

    Figure 2.  Two-port network model of monitored or monitoring cable system

    图 3  系统整体原理框图

    Figure 3.  Principle diagram of whole system

    图 4  H11子系统框图

    Figure 4.  Block diagram for subsystem H11

    图 5  H11子系统信号流图

    Figure 5.  Signal flow graph for subsystem H11

    图 6  H12子系统信号流图

    Figure 6.  Signal flow graph for subsystem H12

    图 7  H21子系统信号流图

    Figure 7.  Signal flow graph for subsystem H21

    图 8  H22子系统信号流图

    Figure 8.  Signal flow graph for subsystem H22

    图 9  修正特性参数测试所用的测试端口

    Figure 9.  Port for measurement of modified characteristic parameters

    图 10  四芯传输线系统验证模型

    Figure 10.  Validation model of four-wire cable system

    图 11  端口阻抗幅度和相位特性测试结果

    Figure 11.  Measured results of port impedance magnitude and phase characteristics

    图 12  验证系统实物图

    Figure 12.  Photo of validation system

    图 13  监测线左右端口电压波形

    Figure 13.  Voltage waveforms on left and right ports of monitoring wire

    图 14  被测线左右端口电流波形 (实测与模型)

    Figure 14.  Current waveforms on left and right ports of monitoring wire (actual measurement and model)

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-19
  • 录用日期:  2016-04-29
  • 网络出版日期:  2017-04-20

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