基于电场耦合的电能信号并行传输系统串扰抑制方法

针对较大功率电场耦合无线电能传输系统信号双向高速传输的需求,该文提出一种基于部分能量通道的电能与信号并行传输系统的串扰抑制方法。通过对所提出的系统拓扑进行分析,给出了电能传输增益表达式与电能串扰增益表达式,并分析了阻波电路参数变化对电能串扰增益的影响;基于交流阻抗法及香农定理分别给出了信号传输增益及信道容量表达式,分析了信号支路参数对信道容量的影响;在综合考虑信号传输增益、信道容量及阻波电路参数敏感性的情况下,给出系统信号支路参数的设计方法。该方法能保证系统在较大功率下降低电能串扰,保障信号稳定传输,实现信号的双向高速传输。通过仿真与实验验证了所提出的拓扑和参数设计方法的有效性。搭建的实验装置实现了传输530.4 W的电能,23.28 Mbit/s信号正向传输速度和24.2428 Mbit/s信号反向传输速度。

地面装备电源变换系统高低压线缆串扰仿真研究

电源变换系统中功率器件如MOSFET和IGBT开关管的高速切换将产生高幅值和宽频段的电磁干扰,是电动车辆最为常见也无法避免的电磁干扰源。同时,互连线缆是机电设备传递信号和能量的载体,是实现设备功能不可或缺的组成部分,线缆的天线效应使其成为设备产生电磁干扰的主要途径,是系统电磁兼容问题的主要根源之一。为了分析高压电源变换系统对低压控制系统的电磁耦合,以某典型地面装备电源变换系统IGBT开关管产生的脉冲宽度调制波(PWM波)作为电磁干扰源,以实装线缆作为分析对象,构建高低压线缆串扰模型,仿真分析不同线缆对地距离、线缆间距条件下单线、屏蔽线、双绞线等多类低压线缆的近端串扰电压,得出低压线缆的抗干扰性,为系统线缆的布线提供指导。

Numerical Simulations of Intraband Crosstalk in Optical Cross Connect

All optical network based on wavelength division multiplexing transmission system with optical cross connect (OXC) is an essential approach for optical commumications.Crosstalk introduced by OXC (specially large scale one) is a key limiting factor for its capacity. Optical signal passing through a typical OXC is analyzed in this paper, followed by description of the generation and effect of intraband crosstalk.The power penalties induced by intraband crosstalk versus the number of multiplexed wavelengths M and the number of input fibers N have been given by numerical simulations. The results show that the coherent crosstalk is the most critical limitation on OXC and depends more closely on the number of multiplexed wavelengths M than the number of input fibers N . Crosstalk is suppressed by doubly filtering, fixing optimum decision-threshold and appropriately choosing the number of multiplexed wavelengths M .

电动汽车高压检测回路间串扰的预防方法

针对电动汽车高压检测回路间的串扰问题,通过一个具体的案例分析了高压直流母线电压采集和负极接触器状态检测之间的串扰问题,并给出了具体的软硬件解决方案。在此基础之上,列出了电动车高压系统中包含的6路高压检测项,设计了一种电池管理系统的高压检测架构并给出详细的控制流程。该方法有效解决了串扰问题,提高了电压检测的安全性和可靠性。

一种适用于SiC基变换器的桥臂串扰抑制方法

在对碳化硅基变换器中的桥臂串扰产生机理进行深入分析的基础上,提出一种新型有源箝位桥臂串扰抑制方法,并构成适用于碳化硅(Silicon carbide,SiC)基桥臂电路的串扰抑制驱动电路。给出其等效电路模态分析,讨论了关键参数的设计方法。设计制作了串扰抑制驱动电路模块板,并在1kW永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动实验平台上进行了验证。实验结果表明,该方法能够有效抑制SiC基变换器中的桥臂串扰。

基于电场耦合式电能传输系统的电能与信号回路分离式并行传输技术

在电能与信号并行传输过程中,为了降低电能传输与信号传输间的相互串扰及信号通道的复杂度,提出一种基于电场耦合式电能传输系统(ECPT)的电能与信号回路分离式并行传输方法,并给出系统的拓扑;基于交流阻抗法建立所述系统的数学模型,并给出电能传输增益、信号传输衰减以及电能串扰的数学表达式,在此基础上给出系统参数设计方法。该方法通过建立相对独立的电能与信号传输回路并依靠其自身阻抗特性,在不改变电能传输能力的前提下可减小电能传输对信号传输的串扰,并降低电路复杂度。通过仿真和实验验证了该方法的有效性,搭建的系统实验装置可实现在1.2~115.2 kbit/s范围内的电能与信号并行传输。

WDM光网络非相干串扰实验研究

在WDM光网络系统中 ,节点如OXC和OADM采用的光器件其非理想性积累构成系统串扰问题 ,本文提出了WDM光网络系统中串扰问题分析的一般数学模型 ,根据模型分析比较了WDM光网络中相干串扰和非相干串扰的区别。实验研究了不同非相干串扰代价条件下 ,对应WDM光网络系统的功率代价。对应 1dB功率代价下 ,实验得出WDM光网络对应非相干串扰代价容限小于 - 2 0 .8dB的结果。实验结果对于WDM光网络组网规划有一定的参考意义。

WDM光网络串扰特性分析与实验研究

提出了 WDM光网络系统串扰分析统一的数学模型 ,分析比较了 WDM光网络系统各种串扰的起源与特征 ,实验研究了不同的非相干串扰代价下 ,WDM光网络系统的功率代价 .对应 1 d B功率代价下 ,得出 WDM光网络系统对应非相干串扰代价容限小于 - 2 0 d B的结果 .

大功率垂直腔面发射激光器列阵的热模拟及优化

对垂直腔面发射激光器的产热情况进行了分析,简化了热源,建立了列阵的热传导模型,利用Comsol Multiphysics软件对模型进行了模拟计算。通过改变底发射列阵的单元直径和间距,对列阵的温升进行了计算。研制了4×4、5×5和8×8三种不同尺寸的列阵,功率分别为580,1 440,2 100 mW,对应功率密度分别为115,374,853 W/cm2。通过光谱的波长漂移计算出4 A时的温升分别为120,58,38℃。采用小孔径单元制作的列阵可以有效地降低列阵单元间的热串扰,获得高功率输出。

基于Allegro的高速AD/DA系统信号完整性设计与仿真

在高速PCB设计中,信号完整性问题是不可避免的。而借助于仿真工具参与PCB的设计可以极大提高产品一次成功率。本文简要阐述了信号完整性的反射、串扰及电源完整性问题,借助于Allegro PCB SI GXL、Allegro PCB PI option XL及Sig Xplorer仿真组件对高速AD/DA系统应用实例进行了定量仿真与分析,验证了常见SI问题的正确性,提出了优化PCB设计的解决方案。

WDM光网络中OXC结构对带内串扰积累的影响

串扰是波分复用(WDM)光网络中光交叉连接(OXC)投入实用的最大障碍。理论分析了基于扩展Benes(DB)结构和改进扩展Benes(GMDB)结构的3种典型OXC节点结构中的带内串扰,并数值模拟了基于两种结构的OXC节点中带内串扰的积累特性。结果表明,基于DB结构和GMDB结构的OXC节点可以完全消除低于二阶的各类串扰。发现基于GMDB结构的OXC节点能大大减少带内串扰的积累,与基于DB结构的OXC节点相比,基于GMDB结构的OXC节点对光开关串扰系数的要求放宽了5dB,说明OXC节点结构的选择对消除串扰尤为重要。

基于OMAPL138的高速信号处理系统信号完整性分析

以基于OMAPL138的高速数字信号处理系统为例,分析了信号完整性在高速电路设计中的重要性及问题产生原因,通过仿真提出了信号完整性问题中的反射和串扰的解决方案,并具体阐述了在实际工程设计中如何控制高速信号的时序,以及如何保证电源系统的完整性。实践证明,高速数字电路设计中,保证信号完整性可以有效的保障系统的稳定运行,提高设计的一次成功率。

全光网络中同频串扰的研究

全光网络中的同频串扰将对系统性能产生严重影响．本文理论分析了同频串扰对强度调制直接检测系统的影响，并进行了实验研究．文中讨论了同频串扰对系统的影响与各参数的关系，为各种情况下全光网络的设计提供了指导．

高速印刷电路板的设计技术

当更高速度的技术在理论上为更高速度的系统提供的可能性变为现实时 ,必须特别小心。由此从电源分配系统及其影响、传输线及其相关的设计准则、串扰及其消除、电磁干扰四个方面详细讨论了高速印刷电路板 (PCB)

光网络中大功率信号引起的带内串扰攻击研究

分析了光网络中大功率信号引起的带内串扰攻击,攻击信号功率和光开光串扰系数是带内串扰攻击对用户信号质量产生破坏影响的主要因素。在VPI仿真软件中搭建实验系统,以误码率为评价指标,定量研究了带内串扰攻击对用户信号质量的影响及其攻击传播能力。结果表明,当光开关串扰系数为-20dB、初始攻击信号功率高于用户信号功率20dB以上时,在OXC1处,经过第一级和第二级光开关的用户信号会受到攻击影响,经过第三级光开关的用户信号几乎不受攻击影响。带内串扰攻击具有一定的攻击传播能力,当初始攻击信号功率高于用户信号功率27dB、光开光串扰系数为-20dB时,初始攻击信号的攻击能力可传播至OXC3,同时,二阶攻击信号基本不具备攻击传播能力。

牵引电流对桥梁区段信号电缆的电磁串扰研究

随着高速铁路的快速发展,铁路现场信号电缆受干扰的问题愈发突出,特别是在贯通地线和信号电缆同槽铺设的桥梁区段,对铁路运输的安全造成不良影响。在考虑桥梁区段特点的基础上,针对信号电缆双端接地的情况建立加入信号电缆外皮的牵引供电系统链式网络模型,利用潮流算法进行仿真计算,通过实测数据验证模型的有效性。分析信号电缆串扰的主要来源,在所建立模型的基础上计算信号电缆受串扰产生的感应电动势,考虑贯通地线和信号电缆间距对其影响,并给出故障条件下信号电缆的适宜长度,为减少铁路信号电缆的串扰影响和其铺设方法的研究提供参考依据。

串扰对WDM光网络功率管理的影响

提出了一种新的节点功率管理方案 ,即同时考虑同频串扰和自发辐射噪声的总功率管理 .针对两种节点隔离原则 ,给出了其数学模型 ,并进行了仿真计算 .结果表明同频串扰对WDM光网络的规模和光信号的质量都有着重要的影响 。

DWDM 系统传输容量分析

采用波分复用技术和光纤放大器是增加光纤系统传输容量的有效方法．本文对１５５μｍ波长用普通单模光纤和多级光纤放大器的波分复用系统，由色散补偿光纤补偿单模光纤色散，通过保持光纤放大器的输出功率小于饱和功率来限制光纤放大器的非线性和光纤的非线性效应．对波分复用系统中波道间串话和信噪比进行了分析和计算，得到了在波道间距和光滤波器带宽优化选择时的波道间串话和信噪比随复用波道数及级联光纤放大器数的关系曲线，并计算得到每个波道信号速率为１０Ｇｂ／ｓ的密集波分复用系统的传输容量．

基于光纤光栅和光环形器的DWDM环网性能分析

对含有光纤光栅和光环形器的DWDM(密集波分复用)环网存在的串扰进行了分析,得到了评价串扰性能的指标(功率恶化、网络吞吐量)的数学模型,并将此模型图形化,联系图形得出了功率恶化、吞吐量与节点个数、节点损耗、串扰系数、发射功率、比特率等因素的关系。得出的结论对于DWDM环网的网络构建和性能改良有着重要的现实指导意义。

高速印刷电路板设计技术研究

为了解决高速印刷电路板设计中因高频辐射和边缘极值速度所产生的干扰、振铃、反射以及串扰等噪声对系统性能的损害问题,从电源分配系统及其影响、传输线及其相关的设计准则、串扰及其消除、电磁干扰等四个方面详细讨论了高速印刷电路板(PCB)的设计技术。结合实际应用给出了这些技术的实现方法和有关参数计算公式。实践表明:这些技术在高速印刷电路板的实际设计中是可行的。