第22卷第4期飞行器测控学报Vol.22No.42003年12月Dec.2003利用建模工具软件进行系统间电磁兼容性预测分析———性能预测X何克强(北京跟踪与通信技术研究所·北京5131信箱·100094)摘要通过对实际USB系统射频部分的建模和仿真,探讨利用工具软件进行电磁兼容性预测分析———性能预测。关键词电磁兼容;性能预测;建模;仿真PredictiveAnalysisforElectromagneticCompatibilitybetweenSystemsUsingaModelingToolSoftwareHEKe2qiang(BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology,Beijing100094)AbstractThispaperdiscussesthepredictiveanalysisofelectromagneticcompatibility—performancepredictionbyuseofatoolsoftwarethroughmodelingandsimulationfortheRFpartofarealunifiedS2Band(USB)system.KeywordsElectromagneticCompatibility;PerformancePrediction;Modeling;Simulation1性能预测的概述系统间电磁兼容性预测分析是按照分级筛选的原则进行的。性能预测分析是在幅度筛选,频率筛选,详细预测的基础上进行的。性能预测的目的是预测处于复杂系统中的分系统、设备在预期的电磁环境下工作时其性能、指标降低情况。进行性能预测,除需要了解电磁环境外,还需要了解设备或分系统的主要原理,各部分的性能指标。性能预测的工作量很大,主要对经过幅度筛选,频率筛选后可能存在干扰的设备、分系统进行。实现性能预测的主要方法是建立发射、传播、接收、性能评估等模型,并对可能干扰的多个发射～响应对分别或同时进行预测。进行性能预测需要进行建模可能涉及的内容如下图所示:耦合模型:信号分析:远场天线发射模型:干扰迭加近场天线性能评估:信源模型:有用发射信噪比天线,电缆数据误码数据无用发射干信比电缆,电缆语音质量语音调制安全裕量机箱雷达性能脉冲发射频谱接收互调电源终端业务发射互调镜频干扰地中频干扰环境互调上述模型可分为两大类:传播、耦合模型和电路模型。对于远距离传播可利用有关电波传播的专业软件进行计算,对于近场耦合可利用专门的电磁场仿真软件,参照实际情况建模。对于电路模型,应当按照实际电路的性能参数建模。本文主要讨论电路建模仿真问题。X收稿日期:2003-06-30作者简介:何克强(1947-),男(汉),河北,高级工程师,主要从事电磁兼容性研究。第4期何克强:利用建模工具软件进行系统间电磁兼容性预测分析———性能预测912建模工具利用商用的软件建模进行仿真,是实现性能预测的一种快捷方法。其优点是:仿真商用软件具有许多基本模块可利用,建模快、使用方便。可以针对电磁兼容性性能仿真的特点,分级,分段仿真。易于实现多个发射～相应对的仿真,仿真的结果直观,可给出定量结果。目前可以利用的仿真软件主要有:SPW,MATHLAB,ADS等专业仿真软件。SPW主要用于通信系统仿真,可图形化建模,模块丰富。但SPW只能在工作站上运行,操作系统为UNIX。MATHLAB是一个涉及多领域的工程软件其中有许多信号处理、通信等模块,利用其SIMULINK可实现图形化建模,可实现多种对外软件语言接口,但没有射频模块。ADS是安捷伦(原惠普)公司的通信仿真软件,图形化建模方便,ADS具有谐波平衡、包络,直流、交流、瞬态仿真等多种仿真器可进行时域、频域、S参数、噪声系数、增益等分析,具有专门的射频模块,对射频性能参数的分析详细,适用各种层次的仿真。3USB射频仿真建模实例电路建模仿真是在充分了解实际设备的性能参数的基础上,利用建模工具中的模块,构造设备、系统,按照信号的信号流程仿真,逐级检查工作情况,对不同部位进行分析。我们利用ADS(限时试用版),针对USB系统进行了一些仿真尝试。由于时间关系,目前没有对终端业务分析,只对射频部分进行了仿真。在ADS的库中,有大量的器件、模块以及各种子电路。建模时,只要按照实际电路的连接关系将相应的元件(模块、子电路)连接起来。这些元件的参数都可以参照实际电路的参数设置。建模是按照从射频前端、变频、中放、调相解调的信号流程进行的。各级电路参数的设置与实际设备的参数应当尽可能的相同和详细