电磁兼容分析与建模概述

电气系统或物理过程的建模是对电气系统或物理过程进行分析的非常有用的 工具。建模的方法可以用于模拟各种初始条件、激励源和系统结构的情形。人们 常把这种建立数值模型，计算特定条件下的输出结果的过程成为“数值实验”.

对于 电磁学问题来讲，理论建模都是基于麦克斯韦方程组。麦克斯韦方程组是电磁现 象最通用的理论模型。对于线性情形，可以直接从公式中建立合适的模型，而对 于非线性情形，必须将非线性特性测量和麦克斯韦方程组同时加以考虑来建立模 型。

电磁干扰的建模过程意味着建立干扰源和其影响之间的关系.电磁兼容建模 可以通过许多途径实现，其建模方法决定于问题的类型和性质，决定于系统的复 杂性、精度要求和关于精确理论的近似程度。

通常情况下: .应用电路理论来进行描述，计算的传导干扰，如过电压、电压突降、电压 中断、共模接地祸合等; .应用具有集总参数的等效电路，研究祸合渠道、途径，研究对象主要是分 布参数的情况，如低频场祸合、互感、分布电容、场照射传输线、串音等; .用麦克斯韦方程及边界条件来求解天线、散射、辐射的孔缝等辐射发射的 建模; .用计算电磁学方法建模，如积分法、微分法、模函数展开法、射线法、有 限元法等对工程的细节进行建模。

电磁拓扑法((Electromagnetic Topology, EMT)作为一种从系统级别来整体考虑 设备受电磁干扰情况的分析方法，在整个系统分解为各个子问题后，对各子问题 的建模时可以综合考虑，恰当地采用上述四类方法中的一种或者结合多种方法进 行研究。在后文中即将提到的BLT方程，是运用传输线理论的数学推导，可以划 分到第二类建模方法。 为了建立特定电磁兼容((EMC)问题的模型，首先要进行EMC的分类，要把由 干扰源到被干扰设备的连接途径进行分类。源和被干扰设备之间可以通过电传导 或电磁场发生藕合。干扰源可分为自然噪声和人为噪声，还有一种分类方法，是 分为连续波和脉冲波。

从建模的角度来看，频域模型更适合连续的电磁干扰源， 而时域模型更适合脉冲源。确定电磁千扰源类型之后，确定描述源的参数是非常 重要的，其中包括干扰信号的幅度、频率、波形、上升沿、下降沿、半波时间等 信号特性。 实际上，任何描述系统行为的数学模型应用于具体问题的关键都在于如何把 一个系统分解为相对简单的各个有机的组成部分。

这里，主要采用电磁屏蔽拓扑 的概念来进行系统的分解。拓扑的概念最初是来源于图论的分析，这里把它引入 电磁问题的分析中，主要是因为采用电磁拓扑图和电磁拓扑树的形式来分析干扰 的相互关联，既层次分明，结构清晰，又大大简化了理论分析的复杂度。