线缆是复杂电气、电子系统中重要的连接部件,其长线的固有特点导致线缆容易受到电磁干扰,导致系统的可靠性降级甚至失效。在设计的早期阶段预测线缆耦合电磁干扰可以让设计人员及时解决潜在的电磁干扰问题,从而降低了后期整改的成本投入,因而受到了广泛关注。目前对线缆间耦合电磁干扰的预测已经有较多研究,研究内容主要集中在线缆的耦合机理,对于线束这一典型对象所产生的耦合电磁干扰的预测仍需深入。为此,以多导体线束为研究对象,本文将开展一系列研究,主要包括以下几部分:1.阐述了平行线缆间耦合电磁干扰噪声预测模型的建立。利用模量转换法,结合终端边界条件求解多导体传输线方程;利用有限元软件ANSYS获取电磁参数;还简单介绍了矩量法,利用电磁仿真软件FEKO验证本文建立的模型。2.深入研究了线束内串扰噪声的概率分布特性。线束内导线存在扭绞、换位的特性,束内导线间的串扰也具有不确定性。假定线束横截面固定,导线的换位仅是改变导线位置,则每段导线都存在相同的互有参数分布。利用卷积获得整个线束的互有参数概率分布,进而利用蒙特卡洛方法求得线束内串扰的概率分布特性。实验结果表明,线束的扭绞程度和线束内串扰的概率分布规律密切相关。3.讨论了在均匀外施激励场条件下,线缆的场耦合模型。利用模量转换法求解方程,并给出方程特解和待定系数的求解思路。在垂射式(垂直极化)和侧射式(水平极化)两种入射条件下,以均匀平面波为激励源,对噪声电压进行预测和仿真。对比结果表明,场耦合的噪声大小与入射场的大小和方向、线束的几何结构有关。4.探究存在非均匀激励场时,噪声预测的处理方法。对于非均匀复杂电磁场,其特解的求解不再是均匀平面波激励的简单情形。通过FEKO进行电场采样的方法,得到多导体传输线沿线等效电压、电流源,利用三次样条插值方法求得方程特解,进而利用边界条件获得噪声的仿真电压。利用一个电偶极子产生的非均匀场的实例进行仿真和对比验证。此外,搭建实验平台在一电波暗室中依靠周期对数天线产生激励,在100~220MHz进行测量,测量实验与仿真结果的趋势基本吻合。