一種基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法
【專利摘要】一種基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，首先進(jìn)行電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)的等效電路建模，建立集總元件電路模型，然后進(jìn)行基于行為模型的底層物理電路建模，建立描述電路輸入輸出功能特性的行為模型，最后將集總元件電路模型和描述電路輸入輸出功能特性的行為模型進(jìn)行綜合，建立電子設(shè)備的綜合路級(jí)模型，統(tǒng)一用于電路級(jí)的仿真分析。本發(fā)明簡化了計(jì)算且省略了傳統(tǒng)場路協(xié)同分析時(shí)的數(shù)據(jù)接口，解決了系統(tǒng)內(nèi)電路高集成度和數(shù)模混合高復(fù)雜度導(dǎo)致的大量積微分方程求解困難問題，行為模型與電路模型還能相互兼容，提高了分析效率，建立的綜合電路模型通用性強(qiáng)，可以根據(jù)電子設(shè)備性能靈活調(diào)整模型的參數(shù)，簡單易實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】一種基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電磁兼容【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容 路級(jí)綜合建模方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電子設(shè)備電磁兼容性建模和計(jì)算的方法總體上可以歸結(jié)為兩類：場的方法和路的 方法。對(duì)復(fù)雜的電子信息系統(tǒng)(例如通信系統(tǒng)）來說，傳統(tǒng)的建模計(jì)算是采用場路協(xié)同分 析的思路，如圖1所示，分別采用電磁場軟件計(jì)算發(fā)射天線、接收天線和線纜的電磁特性參 數(shù)，采用電路仿真軟件計(jì)算通信系統(tǒng)內(nèi)部電路(發(fā)射端包含信號(hào)生成電路、射頻前端和匹配 網(wǎng)絡(luò)等，接收端包含匹配網(wǎng)絡(luò)、射頻前端和信號(hào)處理電路等）的信號(hào)波形、功率、頻譜等參 數(shù)。一般地，電磁場分析的結(jié)果如端口 S參數(shù)、阻抗參數(shù)、響應(yīng)計(jì)算的時(shí)域信號(hào)等，需要經(jīng) 過數(shù)據(jù)接口再處理以后，統(tǒng)一到電路級(jí)的分析，在電路里完成穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)、時(shí)域或頻域的計(jì) 算，最終得到系統(tǒng)信噪比、誤碼率、波形失真等各種電磁干擾/受擾特征。因此，電磁兼容分 析最后是將所有問題都統(tǒng)一到電路級(jí)的計(jì)算。
[0003] 傳統(tǒng)的場路協(xié)同分析中，建立復(fù)雜平臺(tái)電子設(shè)備的電磁兼容模型仍然具有一定難 度，主要體現(xiàn)在：一方面，場結(jié)構(gòu)的分析往往會(huì)出現(xiàn)尺寸剖分復(fù)雜、場模型計(jì)算會(huì)消耗大量 的計(jì)算機(jī)資源，遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于電路分析；另一方面，隨著集成電路集成度和數(shù)?；旌舷到y(tǒng)的復(fù) 雜性的迅速提高以及超大規(guī)模電路和芯片系統(tǒng)的發(fā)展，建立整個(gè)系統(tǒng)物理電路模型并采用 仿真器進(jìn)行大量積微分方程的求解也越來越困難，另外在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期，部分設(shè)備為了技 術(shù)保密，底層物理電路的詳細(xì)信息并不完全已知。復(fù)雜平臺(tái)電子設(shè)備的電磁兼容分析往往 受限于此類技術(shù)難題，因此，需要提出一種基于行為模型的電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，將 場結(jié)構(gòu)電磁模型等效為電路模型，將底層物理電路等效為描述輸入輸出功能特性的行為模 型，并進(jìn)行綜合建模用于統(tǒng)一的電路級(jí)分析，為復(fù)雜平臺(tái)內(nèi)電子設(shè)備電磁兼容的防護(hù)設(shè)計(jì) 和整改措施驗(yàn)證提供有效手段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，簡化了計(jì) 算且省略了傳統(tǒng)場路協(xié)同分析時(shí)的數(shù)據(jù)接口，解決了系統(tǒng)內(nèi)電路高集成度和數(shù)?；旌细邚?fù) 雜度導(dǎo)致的大量積微分方程求解困難問題，行為模型與電路模型還能相互兼容，提高了分 析效率，建立的綜合電路模型通用性強(qiáng)，可以根據(jù)電子設(shè)備性能靈活調(diào)整模型的參數(shù)，簡單 易實(shí)現(xiàn)。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合 建模方法，包含以下步驟： 進(jìn)行電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)的等效電路建模，建立集總元件電路模型； 進(jìn)行基于行為模型的底層物理電路建模，建立描述電路輸入輸出功能特性的行為模 型； 將集總元件電路模型和描述電路輸入輸出功能特性的行為模型進(jìn)行綜合，建立電子設(shè) 備的綜合路級(jí)模型，統(tǒng)一用于電路級(jí)的仿真分析。
[0006] 所述的電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)是指，電子設(shè)備的前端天線、電子設(shè)備的輸入或輸出 線纜，這些電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)能夠發(fā)射電磁波信號(hào)或接收外界輻射的電磁波。
[0007] 所述的電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)包含自身物理尺寸參數(shù)和外界電磁波的特性參數(shù)。
[0008] 所述的集總元件電路模型是指等效的集總元件和等效的信號(hào)源組成的等效電路， 該等效電路能夠描述場結(jié)構(gòu)的阻抗特性。
[0009] 所述的等效的集總元件包含不隨頻率變化的電路模型元件。
[0010] 所述的底層物理電路是電子設(shè)備中除了前端場結(jié)構(gòu)之外的其余電路結(jié)構(gòu)。
[0011] 所述的行為模型是指，描述電路輸入輸出功能特性的數(shù)學(xué)模型，行為模型滿足如 下約束關(guān)系：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特征在于，包含以下 步驟： 進(jìn)行電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)的等效電路建模，建立集總元件電路模型； 進(jìn)行基于行為模型的底層物理電路建模，建立描述電路輸入輸出功能特性的行為模 型； 將集總元件電路模型和描述電路輸入輸出功能特性的行為模型進(jìn)行綜合，建立電子設(shè) 備的綜合路級(jí)模型，統(tǒng)一用于電路級(jí)的仿真分析。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特 征在于，所述的電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)是指，電子設(shè)備的前端天線、電子設(shè)備的輸入或輸出線 纜，這些電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)能夠發(fā)射電磁波信號(hào)或接收外界輻射的電磁波。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特征 在于，所述的電子設(shè)備前端場結(jié)構(gòu)包含自身物理尺寸參數(shù)和外界電磁波的特性參數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特征 在于，所述的集總元件電路模型是指等效的集總元件和等效的信號(hào)源組成的等效電路，該 等效電路能夠描述場結(jié)構(gòu)的阻抗特性。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特征 在于，所述的等效的集總元件包含不隨頻率變化的電路模型元件。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特征 在于，所述的底層物理電路是電子設(shè)備中除了前端場結(jié)構(gòu)之外的其余電路結(jié)構(gòu)。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特征 在于，所述的行為模型是指，描述電路輸入輸出功能特性的數(shù)學(xué)模型，行為模型滿足如下約 束關(guān)系： }Κ?) = χ(?)·Μ)(1) 其中，X(t)為底層物理電路的輸入，y(t)為底層物理電路的輸出，h(t)為描述底層物 理電路的輸入輸出功能特性的數(shù)學(xué)函數(shù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特征 在于，根據(jù)底層物理電路的輸入輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識(shí)得到描述底層物理電路的輸入輸出 功能特性的數(shù)學(xué)函數(shù)h(t)。
9. 如權(quán)利要求1-8中任意一個(gè)所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建 模方法，其特征在于，所述的集總元件電路模型和描述電路輸入輸出功能特性的行為模型 進(jìn)行綜合是指，將集總元件電路模型和描述電路輸入輸出功能特性的行為模型在電路分析 軟件中進(jìn)行電性連接，建立描述電子設(shè)備電磁兼容特性的統(tǒng)一綜合路級(jí)模型。
10. 如權(quán)利要求9所述的基于行為模型的電子設(shè)備電磁兼容路級(jí)綜合建模方法，其特 征在于，所述的綜合路級(jí)模型是指，可以采用電路分析的理論和方法完成計(jì)算的模型，而不 需要考慮電子設(shè)備的三維電磁場結(jié)構(gòu)、電磁特性因素。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104392022SQ201410595649
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】廖意, 張?jiān)?, 王曉冰, 高偉 申請(qǐng)人:上海無線電設(shè)備研究所