车载多功能射频传感器电磁兼容性分析

作     者：陈冲冲 

作者单位：西安电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：路宏敏

授予年度：2018年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：车辆电磁兼容 车载天线系统 近场区耦合 带外响应 高空核电磁脉冲 

摘      要：当科学技术的发展迈向了智能时代,汽车行业也紧随时代发展,开始向智能汽车领域探索。智能汽车的发展对车载电子通信系统提出了新的要求,车载天线的数量急剧增加,天线类型更加多样化,工作频率范围更宽,这使得车载天线系统的电磁环境变得更加复杂。复杂电磁环境对车载天线的耦合干扰和车载天线间的互相耦合对车载电子通信系统的工作性能造成严重威胁。为了避免车载天线系统性能的降级,合理有效地分析车载天线系统的电磁兼容性将具有重要意义。本文以“某车载多功能传感器电磁兼容性仿真分析科学研究项目为基础,结合微波天线理论知识和电磁场数值计算方法,讨论分析了车载天线系统的电磁兼容性。主要内容分为两部分:车载多天线间的耦合效应和外辐射场对车载天线系统的耦合效应。1.研究了车载多天线间的耦合效应。理论分析了近场区内和远场区内天线间的耦合原理和计算方法,讨论了不同载体对近场区天线间耦合效应的影响,并用矩量法计算了自由空间中、无限大地面和有限导体平面上鞭状天线间的耦合度。用Friis传输公式展开分析远场区内天线间的耦合原理,分析了导体平台对远场区天线间耦合度的影响,并用快速多极子法仿真计算导体平面上远场区天线间的耦合度。用等效源法和弹跳射线法相结合仿真分析了车载平台上天线系统近场区和远场区天线间的耦合度。2.研究了外辐射场对车载天线系统的耦合效应。选取高空核电磁脉冲作为外辐射源,分析了高空核电磁脉冲的时域波形能量频谱分布,理论分析了天线带内和带外电场响应函数的计算方法,给出了车载平台上多天线的电场响应函数,并计算了车载天线系统对的高空核电磁脉冲的电场响应。