一种对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法

技术特征：
1.一种对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：(1)先对单节pi型传输线集总参数等效电路模型和双节pi型传输线集总参数等效电路模型的远端串扰响应进行仿真，再通过仿真结果比较单节pi型传输线集总参数等效电路模型、双节pi型的传输线集总参数等效电路模型的频率适应范围后，选择出双节pi型的传输线集总参数等效电路模型，基于该双节pi型的传输线集总参数等效电路模型建立三导体传输线集总参数等效电路模型；(2)通过矢量匹配法将频变元件的阻抗在s域中拟合后通过有理函数表达式表示，该表达式中的实数极点和复数极点通过电阻、电感、电容、电导电路元件等效；采用有限元数值解法提取传输线的电磁分布参数l和c矩阵，获得传输线线间的耦合电容和电感，建立出三导体传输线集总参数等效电路模型；再将频变负载等效的电路元件与三导体传输线集总参数等效电路模型结合成端接频变负载下的三导体传输线等效电路模型；将正弦信号作为输入信号，脉冲信号作为干扰信号加载到端接频变负载下的三导体传输线等效电路模型中，分别仿真出因传输线长度、干扰信号脉宽、输入信号幅值以及输入信号初始相位不同时引起的远端串扰强度的变化；(3)对步骤(2)中仿真的结果进行分析后，设计一个等幅移相电路使输入到端接频变负载下的三导体传输线等效电路模型中的信号初始相位始终保持在180
°
以抑制串扰。2.根据权利要求1所述的对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述传输线集总参数等效电路模型的建立采用集总pi型结构，将一个双导体传输线进行等效，设置该传输线的长度为1m，l＝0.5uh/m，c＝200pf/m，特征阻抗为50ω，传播速度为1
×
108m/s,对应的单项时延为10ns，结合上述参数，在相同的电压源的前提下，比较单节pi型和双节pi型电路的结构。3.根据权利要求1所述的对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述有理函数表达式的公式如下：其中，c
n
为残差，a
n
为极点，d和h为实数,f0(s)＝sh d；通过拟合得到的有理函数表达式通过电路元件来表征，其中一对实数极点由一个电阻r1和一个电感l1表示，一对共轭复数极点由一个电阻r0、电感l0、电容c0、电导g0表示。4.根据权利要求1所述的对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述电磁分布参数l和c矩阵分别为：5.根据权利要求1所述的对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述将正弦信号作为输入信号，脉冲信号作为干扰信号加载到端接频变负载下的三导体传输线等效电路模型中，分别仿真出因传输线长度、干扰信号脉宽、输入
信号幅值以及输入信号初始相位不同时引起的远端串扰强度的变化具体包括以下步骤：(2a)将正弦激励源作为输入信号，脉冲激励源作为干扰信号加载到端接频变负载下的三导体传输线等效电路模型中；(2b)正弦激励源采用e1(t)＝asin(2
×
pi
×2×
107t φ)v的正弦信号，脉冲激励源采用低电压0v、高电压10v、脉宽为10ns、延迟时间为10ns周期为80ns的脉冲信号，进行正交实验分析远端串扰的强度变化；(2c)设置干扰信号脉宽为10ns、20ns、30ns、40ns、50ns，分别进行远端串扰仿真，比较串扰强度大小；(2d)选择步骤(2c)中串扰强度较小时的脉宽，将该脉宽固定后，设定传输线的长度为0.2m、0.5m、1m、2m，分别进行远端串扰仿真，比较串扰强度大小；(2e)选择步骤(2d)中串扰强度较小时的传输线长度，将该传输线长度固定后，将输入信号幅值设定为10v、40v、70v、100v，分别进行远端串扰仿真，比较串扰强度大小；(2f)选择步骤(2e)中串扰强度较小时的输入信号幅值，将该输入信号幅值固定后，将输入信号初始相位设定为0
°
、90
°
、180
°
、270
°
，分别进行远端串扰仿真，比较串扰强度大小。6.根据权利要求1所述的对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述等幅移相电路的电路表达式为：其中，w为角频率，c
s
为电容，r
s
为可变电阻，该等幅移相电路在0
°
～180
°
范围内移相，调整r
s
的值使输入到端接频变负载下的三导体传输线等效电路模型中的信号初始相位始终保持在180
°
以降低串扰强度。

技术总结
本发明涉及一种对端接频变负载下传输线间串扰分析与抑制的方法，包括：先对单节Pi型和双节Pi型传输线集总参数等效电路模型的远端串扰响应进行仿真，再通过仿真结果比较，建立三导体传输线集总参数等效电路模型；通过矢量匹配法建立出端接频变负载下的三导体传输线集总参数等效电路模型，分别仿真出因传输线长度、干扰信号脉宽、输入信号幅值以及输入信号初始相位不同时引起的远端串扰强度的变化；设计一个等幅移相电路使输入到端接频变负载下的三导体传输线等效电路模型中的信号初始相位始终保持在180


技术研发人员：尹柏强 王琦 黄雄峰 李兵 佐磊 袁莉芬 程珍
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/7/29