航空发动机电子控制器PCB布局电磁兼容性设计研究

摘要

随着微电子技术的不断发展，多层印制电路板技术不断成熟，航空发动机全权限数字控制系统的性能也在不断提升。目前，主流电子设备的处理器时钟已超过500MHz，时钟的上升/下降沿更是提高到了ps（皮秒）级，因此电子控制器中PCB板电磁兼容性设计的重要性受到了设计人员的广泛关注。
　　本文首先阐述了电磁兼容方面的基本理论，推导了时谐场下的麦克斯韦方程组并介绍了电磁场仿真中常用的全波有限元算法。然后，以PCB板为对象，对其建模。在10MHz至1GHz频率范围内，使用Ansoft公司的SIwave对模型进行了谐振、信号完整性、频率特性和电磁场分布的仿真研究；并使用容向公司的电磁干扰高速扫描系统EMSCAN对电子控制器PCB板进行了频率特性测试和近场分布测试，同时指出了仿真和测试对PCB设计测试工作的指导意义。
　　最后通过测试与仿真结果的对比，验证了仿真的准确性，提出了一种基于仿真预测PCB板电磁兼容性能的实现途径，对于电子控制器PCB板的电磁兼容性设计具有参考价值。

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注释表

缩略词

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2国内外研究动态

1.3本文的主要研究工作及结构安排

第二章 电磁兼容基本理论

2.1 电磁兼容基本定义

2.2电磁场基本理论

2.3有限元法求解电磁场问题

2.4全波有限元法

2.5本章小结

第三章 PCB电磁兼容建模与仿真

3.1电子控制器PCB板原理和建模过程

3.2 PCB板谐振分析

3.3信号完整性

3.4频率特性

3.5电磁场分布

3.6本章小结

第四章 PCB电磁兼容测试

4.1电磁干扰高速扫描系统EMSCAN IV介绍

4.2频率特性测试

4.3近场分布测试

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文的主要工作和结论

5.2今后工作的展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文