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电机驱动系统对车载天线电磁干扰的研究
| 论文题名： | 电机驱动系统对车载天线电磁干扰的研究 |
| 关键词： | 车辆电机驱动系统;车载天线;电磁干扰;建模仿真;电磁兼容性 |
| 摘要： | 随着科学技术的发展，新能源技术以其能效高、噪音小等优点，已广泛应用于装甲车辆中。作为新能源车辆的核心部件，电机驱动系统具有高功率、高电流等特点，其工作时会产生大量电磁噪声，对车载电子设备造成电磁干扰。为适应现代战争对通信、定位、指控等功能多样化的需求，装甲车辆的车载天线数量增多、带宽增大，通信设备灵敏度提高。车载通信设备易受车内复杂电磁环境影响，导致通信性能下降、车辆作战能力降低。因此，研究电机驱动系统对车载天线的电磁干扰，对提高装甲车辆作战效能、可靠性与安全性具有重要意义。 论文选题源于“电驱动系统对车载天线系统影响的仿真研究”科研项目，以车辆电磁兼容为背景，以电机驱动系统为研究对象，针对电机驱动系统的电磁辐射问题，开展电机驱动系统对车载天线电磁干扰的仿真研究，主要研究工作如下: 1.分析了车辆电机驱动系统电磁干扰原理，根据电机驱动系统结构及工作原理，从电磁干扰三要素出发，阐述了电机驱动系统中的电磁干扰源、耦合途径及车内敏感设备。对比了常用电磁仿真软件的数值算法与适用范围，选择了CST软件作为仿真分析平台，介绍了CST软件的主要数值算法的基本原理。 2.基于场路结合的方法建立了车辆电机驱动系统电磁干扰源模型。干扰源模型分为高频等效电路与无源3D电磁模型两部分:采取分模块建模的方式在PSpice软件中建立了系统高频等效电路模型，提取系统干扰电压信号，并通过与实测数据对比验证了该模型正确性;基于等效线束法简化建立了电机3D电磁模型，并根据车内线缆拓扑结构建立了车载线缆3D电磁模型。在CST软件中，将电路仿真所得系统干扰电压信号作为激励，导入电机、线缆3D电磁模型端口中，仿真分析了电机驱动系统运行时引起的车辆内部电场及车体表面电流的分布。 3.在CST软件中基于传输线矩阵法仿真分析了电机驱动系统对车载天线的电磁干扰。建立了短波电台天线、超短波电台天线和卫星导航天线等三种车载天线电磁模型。利用所构建电机驱动系统电磁干扰源模型，仿真分析了电机驱动系统对不同工作频段、不同安装位置车载天线的电磁干扰。针对车载天线受电机驱动系统电磁干扰超标的问题，采取滤波和屏蔽的技术手段对系统电磁干扰进行抑制，并仿真验证了整改效果。 |
| 作者： | 任永达 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 路宏敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安电子科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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