航空线缆束串扰预测及其抑制措施

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1、中图分类号：TN811论文编号：102870317-SX076学科分类号：080802硕士学位论文航空线缆束串扰预测及其抑制措施研究生姓名赵亮学科、专业电力系统及其自动化研究方向电力电子系统的电磁兼容指导教师王世山副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringCrosstalkpredictionandsuppressionmeasuresofaeronauticalcablebundle

2、AThesisinElectricalEngineeringbyZhaoLiangAdvisedbyAssociateProf.WangShishanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航

3、空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：2018.01南京航空航天大学硕士学位论文1摘要随着电力电子技术日新月异的发展，飞机中电子设备的使用越来越频繁，功能越来越复杂，连接这些设备的电线、电缆和光缆，犹如飞机的神经和血管，遍布飞机的各个角落。航空线缆是航空器信号传输的主要通道，担负着航空器内部电力电源、控制信号、数据信息的输送和分配任务，使航空器能正常、高效地工作和运行。在线缆组装时，由于航空器舱内空间有限，各类电气线缆往往被绑扎在一起，极易产生串

4、扰问题，严重影响着整个系统的EMC性能。串扰不仅在线缆间形成干扰影响航空器的正常工作，而且在一定程度上造成电能流失，降低航空器的工作效率。因此，航空线缆束的串扰预测及抑制是航空器电磁兼容性能的有力保障，对航空器的高效运作具有重要的理论和工程意义。本文重点研究了航空线缆束串扰的预测及消除抑制方法，首先采用有限元法，在弱耦合和电小尺寸的假设下，为提高多芯线束电磁参数的计算效率，对航空线缆束的电场模型和磁场模型进行了简化处理，并用ANSYS有限元软件获取单位长度电感、电容矩阵，同时对影响线缆寄生参数的几个重要因素作了定性分析，为航空线缆束串扰的预测提供数据支撑。然后，基于概率统计原理

5、提出了三阈值概率分析的方法，通过三个阈值的条件限制，使线缆束电磁参数的预测条件更为科学合理。在此基础上，采用多个子段级联的方式，根据单一子段电磁参数的概率分布特征得出整个线缆束平均单位长度电磁参数的概率分布。其次，利用多导体传输线理论推导出航空线缆束串扰的期望值和方差，进而得出串扰的概率模型。通过寄生参数的数字特征得出串扰的极大概率值和串扰最大值，并将预测数据与实验数据进行了比对验证。最后，分析了线间串扰消除的基本原理，并有针对性地提出了基于一阶无源网络的串扰消除抑制措施。关键词：航空线缆束，串扰预测，串扰抑制，概率统计，有限元航空科学基金（HK20142552023），江苏省

6、普通高校研究生科研创新计划项目(SJLX15_0109)及中央高校基本科研业务费专项资金，南京航空航天大学研究生创新基地（实验室）开放基金(kfjj20160308、kfjj20160310)资助。I航空线缆束串扰预测及其抑制措施ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofpowerelectronicstechnology,theuseofelectronicdevicesintheaircraftbecomesmoreandmorefrequentandfunctionsaremoreandmorecomplicated.Cablethatconnec

7、tthesedevicesislikethenervesandbloodvesselsofplanesallovertheaircraft.Itisthemainchannelofsignaltransmissionandisresponsibleforthetransportationanddistributionofpower,controlsignalsanddatainformation,sothattheaircraftcanworkandoperatenormallyandeff