【摘要】：為實現(xiàn)“在通信設(shè)備功能指標的設(shè)計階段分析、預測所有設(shè)備上艦后艦船總體的電磁兼容性,并提供有效的、可操作性強的電磁兼容指標優(yōu)化方案,以滿足既定的設(shè)備間電磁兼容性要求”這一目標,本文深入研究并解決了下列問題:第一,干擾設(shè)備耦合至敏感設(shè)備的電磁干擾功率計算�？紤]到數(shù)值算法耗時過大而難以適應啟發(fā)式隨機智能算法在電磁兼容性優(yōu)化中的應用,故采用非理想情況下的弗里斯傳輸方程來計算干擾值,并對所涉及到的函數(shù)進行模型化處理。第二,多個通信設(shè)備所構(gòu)成系統(tǒng)的總體電磁兼容性的評價方法。借鑒電子戰(zhàn)領(lǐng)域的干信比概念來定義和定量評價敏感設(shè)備的電磁兼容性,從而定量研究系統(tǒng)總體的電磁兼容性。第三,系統(tǒng)總體電磁兼容性的優(yōu)化方法。以敏感設(shè)備為研究對象,將其承受的干擾分為“同頻干擾”和“引發(fā)亂真響應的干擾”兩類。采用基于多目標遺傳算法的設(shè)備布局優(yōu)化來抑制前者,借助其他電磁兼容指標來抑制后者。第四,多目標遺傳算法適應度函數(shù)和遺傳算子的設(shè)計方法。第五,引發(fā)亂真響應的電磁干擾閾值測試方法設(shè)計。在深入研究GJB 151B-2013相關(guān)規(guī)范項測試方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了對“導致敏感設(shè)備剛好出現(xiàn)不可容忍的亂真響應的敏感度閾值”的測試方法。在設(shè)計優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上編寫了相關(guān)程序,并通過優(yōu)化實例驗證了算法的有效性,最終的優(yōu)化結(jié)果表明:設(shè)備布局優(yōu)化可以有效抑制干擾設(shè)備耦合至敏感設(shè)備的同頻干擾,并最大限度地維持設(shè)備各項參數(shù)的最初設(shè)計;殘余同頻干擾和亂真響應可以通過改進其他電磁兼容指標來抑制,“抑制方案中的電磁兼容指標變動”與“通信設(shè)備電磁兼容性變動”之間的關(guān)系可以進行定量處理,這就實現(xiàn)了“在設(shè)備設(shè)計階段分析、預測、優(yōu)化所有設(shè)備上艦后系統(tǒng)總體電磁兼容性”的目標。
【圖文】：

圖 1.1 系統(tǒng)級印刷電路板電磁兼容預測和優(yōu)化流程圖法在研究一些由多個通信設(shè)備（為敘述方便，共同組成的大系統(tǒng)的EMC表現(xiàn)時，顯現(xiàn)出明顯——“設(shè)備間EMC分析和預測”。相對于系統(tǒng)特點是，各自符合EMC標準規(guī)范的多個設(shè)備

載通信設(shè)備而言，在設(shè)計初期就應該考慮到它們上艦之后所面臨的電磁環(huán)境和對周圍其他設(shè)備產(chǎn)生的干擾威脅。1995年，電氣和電子工程師協(xié)會的EMC國際會議上首次出現(xiàn)了用于系統(tǒng)級印刷電路板EMC設(shè)計階段的電路板開發(fā)構(gòu)想，如圖1.1和圖1.2所示。正如前文所述，這種開發(fā)構(gòu)想不再針對單一的EMI問題，而是著眼于整個電路的綜合電磁表現(xiàn)，是由“問題解決”到“問題預測”的突破。國內(nèi)近三十年來也開發(fā)了一些EMC分析和預測軟件，如航天二院的EMCLAB和北京航空航天大學的BHEMCAP等。圖1.2 系統(tǒng)級印刷電路板電磁兼容預測和優(yōu)化架構(gòu)圖在設(shè)備間EMC理論研究方面，電子科技大學的趙家升、楊顯清、楊德強等人提出了由幅度剔除預測、頻率和帶寬修正預測、詳細分析預測和性能預測四級構(gòu)成的分級預測方法[6]，強調(diào)在眾多“發(fā)射-響應”對中篩除明顯不會出現(xiàn)EMI的組合，以降低預測時耗。文獻[6]為設(shè)備間EMC分析預測建立了類別詳細的干擾源模型、耦合通道模型和接收器模型，，著者認為，現(xiàn)實中同型號的不同設(shè)備存在較大參數(shù)差異，因此只能采用統(tǒng)計方法來評估建模時所需的各種參數(shù)。電子科技大學的碩士研究生陳鴻、王海波、賈傳釗等參考分級預測方法對陸上局部區(qū)域內(nèi)無線電系統(tǒng)間的EMC表現(xiàn)進行了研究
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U674.703.3

【參考文獻】

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本文編號：2684034