【《车辆线束的电磁兼容问题分析的国内外文献综述》2200字】

车辆线束的电磁兼容问题研究的国内外文献综述20世纪50年代以来，车辆电子技术的发展突飞猛进，大概经历了从简单应用、初步形成、日趋成熟以及智能化四个阶段，电子设备占车辆制造成本的百分比也在逐年提高。电子技术的广泛应用大幅提升了车辆的安全性、舒适性、经济性，但与此同时，也使得车辆受电磁脉冲攻击后的生存能力大打折扣。线缆是车内各类设备的连接纽带，也是车辆系统引入电磁干扰的重要耦合途径。因此，以车辆线束为对象，研究其可能遭遇的强电磁脉冲威胁、防护加固思路以及具体的防护加固措施，提升车辆在强电磁脉冲环境中的生存能力是当前国内外的研究热点。车辆线束作为车辆电路的网络主体，对车辆内部的电子电气设备的电源信号和数据信号进行交换和传递，以实现电子电气设备的功能，可以说如果没有车辆线束也就不存在车辆电路。如图1-3所示，无论是高级豪华型车辆还是普通经济型车辆，线束的编成形式都是由联插件、电线和包裹胶带组成[6]。对于整车主而言，线束是以仪表板为核心向前后延伸的。按功能可将线束分为发动机线束、变速箱线束、电池线束、燃油喷嘴线束、仪表板线束、车身线束、车门线束、车灯线束等，如图1-4所示。图1-3车辆线束示意图图1-4整车线束分布图国内外的研究团队对车辆线束的电磁兼容问题进行了大量的研究工作，主要分为三个方面[3]：（1）车辆线束的串扰问题，即线束中相互靠近的导线之间无意的电磁耦合。对于该问题多采用导体传输线方法进行求解[10]，高频则利用全波分析方法；（2）车辆线束的电磁辐射问题，即线束在自身一定频率的激励源作用下对周围空间产生的电磁辐射。通常利用多导体传输线法和全波法对其进行分析研究[11-12]；（3）车辆线束的电磁辐射敏感度问题，即线束在外界电磁波的辐照下耦合的感应电压与感应电流。简单线束可直接利用传输线理论进行计算，复杂线束则较为推荐多导体传输线与数值算法（如有限时域差分法、矩量法）相结合的方法[13-14]。其中，车辆线束的电磁辐射敏感度问题是车辆线束电磁兼容领域较为重要的研究方向，也是车辆电磁兼容性设计的主要预测目标[55，56]。针对实际车辆线束，由于其安装、捆绑方式，以及随车辆运动而产生的振动、颠簸都会使其几何位置发生变化，导致车辆线束在外界电磁波辐照下耦合的感应电压与感应电流表现出一定的随机性，但是通过仿真可以探寻出其变化的趋势和规律。二十世纪初，国外有学者提出可先通过传输线法计算车辆线束导线上电流分布情况，再利用时域有限差分法对电磁脉冲激励下的车辆线束导线电磁辐射进行分析，并对共模电压和共模阻抗的定义进行了讨论[87-88]；L.Paletta等人将电磁拓扑理论与Agrawal模型相结合，实现了对车辆线束导线电磁辐射敏感度的分析计算[89]；G.Andrieu等人提出矩量法与等效线束法的结合算法，并将其应用于车辆线束电磁辐射敏感度计算中，在提高计算效率的同时能够克服传输线理论的低频限制，对车辆电磁兼容的高频问题提出关键性思路[90]。目前，国内的学者和工作人员针对车辆线束正在进行研究和进一步地挖掘，并取得了显著成果。南京航天航空大学李茁博士等针对电磁辐射敏感度和辐射发射的频域仿真的等效线束方法进行了改进，并将改进后的等效线束方法和求取线束时域串扰的算法结合，对车辆线束的时域串扰进行仿真，结果表明等效线束方法具备准确性以及高效性[70-77]。吉林大学的王瑞宝建立了车辆线束串扰的最好、最差情况解析预测模型，同时利用蒙特卡洛法对其进行改进并分析了车辆线束导线的电感性串扰[66，67]。中国车辆工程研究院股份有限公司从2012年开始培养仿真团队，与车辆企业合作开发项目，进行车辆线束高低压耦合、线束抗扰、线束布局优化等的仿真预测。西安交通大学、北京理工大学、吉林大学、重庆大学等高校在车辆线束传导干扰预测电路模型的建立、电磁敏感度仿真预测、线束性能预测及布局优化等方面取得了重大发展[12]。目前，越来越多的车辆企业也开始重视车辆线束电磁兼容性的仿真与电磁脉冲防护，如北汽新能源、上汽通用五菱、江淮车辆、蔚来车辆、东南车辆等整车企业都纷纷提高车辆线束电磁仿真能力，以期望将仿真预测手段嵌入车辆线束的开发过程中，指导整车设计中的电磁兼容问题。综上所述，目前国内外已经对车辆线束的电磁兼容问题进行了多方面研究，取得一了定的进展和成果。但不同车型面对不同电磁脉冲辐照时，线束的耦合干扰机理不尽相同，电磁辐射敏感度问题有待深入研究。本文针对某民用吉普车在HEMP作用下的车辆线束电磁敏感度做针对性的研究，为车辆线束的电磁兼容性设计与防护提供有力的依据。参考文献[1]徐保成，林福昌，姚忠，荀盼盼，梁景奇.防强电磁冲击的某舰炮武器EMC设计与测试[J].安全与电磁兼容，2020（06）:31-33+69.[3]扈泽正.车辆发动机系统电磁脉冲效应预测[D].吉林大学，2018.[5]王天皓.车辆电磁兼容中线束串扰及其统计特性研究[D].吉林大学，2016.[6]安占扬.车辆线束串扰及其动态特性的预测研究[D].吉林大学，2015.[7]HuoY，ZhaoY，LiZ.Afastequivalentmethodformodelingelectromagneticpulseresponseofcablebundleterminationinarbitraryloads[J].ProgressinElectromagneticsResearchM，2017，53:177-190.[8]朱瑛.车载天线系统耦合效应研究及布局优化[D].西安电子科技大学，2017.[10]衣伟亮.车辆发动机电控系统电磁脉冲效应及加固技术研究[D].吉林大学，2015.[11]WangY，GangGZhaoX，etal.Theresearchofvehiclecableinhighpowerelectromagneticpulse.IEEE，2010.[12]黎小娇，雷剑梅，高阳春，陈立东.汽车电磁仿真技术与应用[J].电波科学学报，2020，35(01):157-166.[14]袁军，肖冬萍，周小艳.国内外电磁脉冲标准现状研究[J].安全与电磁兼容，2012(01):16-19.[15]胡宽，解旭彤，王伟，赵能武，路宏敏.车内线缆的高空核电磁脉冲响应分