一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，屬于車輛接地點(diǎn)選擇方法。使用CST MS電磁仿真軟件，通過設(shè)置極化角度、入射角度和入射方向，建立車輛電磁仿真模型；使用CST MS軟件對(duì)車輛地電流分布進(jìn)行仿真計(jì)算；改變仿真條件，逐一仿真各個(gè)條件下的車輛地電流分布；確定車輛地電流的分布規(guī)律，并基于該規(guī)律，指導(dǎo)車輛接地點(diǎn)位置的選擇。該發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是通過模擬真實(shí)高空核爆電磁脈沖對(duì)車輛的攻擊，得到頻率與地電流分布條紋數(shù)目之間的關(guān)系，從地電流分布的角度科學(xué)指導(dǎo)車輛接地，從而減小地電流對(duì)車內(nèi)電子設(shè)備的電磁干擾，使得電子設(shè)備能夠正常工作。
【專利說明】
一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，針對(duì)強(qiáng)電磁脈沖環(huán) 境中車輛表面地電流的分布規(guī)律進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并據(jù)此指導(dǎo)車輛接地點(diǎn)的選擇，解決了 電磁脈沖防護(hù)領(lǐng)域的接地問題。
【背景技術(shù)】
[0002] -般情況下，車內(nèi)設(shè)備以車輛表面殼體作為"大地"。在強(qiáng)電磁脈沖環(huán)境中，如高空 核爆電磁脈沖(High Altitude Electromagnetic Pulse，HEMP)，車輛殼體表面以及車內(nèi)電 子設(shè)備表面上通常會(huì)耦合出電流，車殼表面的電流即為地電流。地電流的存在會(huì)產(chǎn)生電磁 場，相應(yīng)干擾電壓也會(huì)在線路中形成，最終在各個(gè)設(shè)備之間形成傳導(dǎo)電磁干擾，影響車內(nèi)電 子設(shè)備的正常使用。屏蔽、接地等電磁脈沖防護(hù)技術(shù)是解決此類問題的重要途徑，其中關(guān)于 接地技術(shù)，目前大多數(shù)采用"就近原則"，將車內(nèi)眾多設(shè)備的接地線纜共同連接在車體的接 地螺栓上，這種接地位置的選擇方式雖然使得接地線路變短，但是并未考慮到理論上的可 行性，如地電流分布會(huì)對(duì)車內(nèi)電子設(shè)備帶來電磁干擾，影響電子設(shè)備的正常使用。本文從地 電流分布的角度，科學(xué)指導(dǎo)車體接地位置的選擇，以達(dá)到減小車內(nèi)設(shè)備受到電磁脈沖干擾 的目的。
[0003] Xiang-Hua Wang等人使用改進(jìn)的Leapfrog ADI-FDTD算法得到有意電磁脈沖IEMP 激勵(lì)下飛機(jī)表面的電流分布，Concettina BuccelIa使用電路方法計(jì)算出，在諸如有非線性 地阻抗的金屬結(jié)構(gòu)油箱上，由雷電沖擊感應(yīng)出的瞬變電流分布。潘啟軍和馬偉明等人對(duì)于 艦船、鋼板地電流的測(cè)量技術(shù)有比較深入且細(xì)致的分析。
[0004] CST MS電磁仿真軟件是由德國著名的電磁場仿真軟件公司CST出品的全波時(shí)域頻 域電磁場仿真軟件。它是一款專門面向三維電磁場設(shè)計(jì)者的精確有效的電磁仿真軟件。利 用該電磁仿真軟件，可依據(jù)實(shí)際需要建立相應(yīng)的電磁仿真模型，計(jì)算得到該物體在激勵(lì)源 輻照下的線纜電壓、電流，空間電場、磁場以及物體表面電流的分布等響應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，通過研究在高空核 爆電磁脈沖輻照環(huán)境中，車輛表面地電流的分布規(guī)律，以解決電磁脈沖防護(hù)領(lǐng)域中接地點(diǎn) 選取的問題。
[0006] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:包括下列步驟：
[0007] 一、分析兩廂車的實(shí)際結(jié)構(gòu)，使用CST MS軟件建立車輛電磁模型，極化角度和入射 角度均設(shè)置為0度，入射方向設(shè)置為X軸正方向；
[0008] 二、使用電磁軟件CST MS，仿真計(jì)算HEMP輻照環(huán)境中車輛表面地電流的分布，獲得 該仿真條件下車輛表面電流的分布響應(yīng)；
[0009] 三、分別改變極化角度、入射角度和入射方向，逐一仿真各個(gè)條件下的車輛地電流 分布結(jié)果，得到電流分布仿真圖；
[0010] 四、分析監(jiān)測(cè)頻率與車輛地電流分布之間的關(guān)系，確定車輛地電流的分布規(guī)律；
[0011] 五、基于所得的車輛地電流的分布規(guī)律，依據(jù)電流波動(dòng)條紋選取車輛接地點(diǎn)的位 置。
[0012] 本發(fā)明所述步驟一中的使用CST MS軟件建立車輛電磁模型，要依據(jù)實(shí)際的車輛結(jié) 構(gòu)，包括外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的材質(zhì)、尺寸參數(shù)，遵循以直線代替弧線，以平面代替凸起的等效 簡化原則，建立車輛電磁模型。
[0013] 本發(fā)明所述的步驟三中逐一仿真各個(gè)條件下的車輛地電流分布結(jié)果，是指三種類 型的仿真條件，仿真條件一:入射角度為〇度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，極化方向分別為30 度、45度、60度和90度;仿真條件二:極化角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，入射角度分 別為30度、45度和60度;仿真條件三:極化角度和入射角度均為0度，入射方向分別為Y軸正 方向、Z軸負(fù)方向。
[0014] 本發(fā)明所述的步驟四中監(jiān)測(cè)頻率與車輛地電流分布之間的關(guān)系，是指車體表面出 2Lf 現(xiàn)的電流波動(dòng)條紋的數(shù)目與頻率滿足公式《 = -^，式中η為電流條紋數(shù)目，L為車身某一平 c 面的最長尺寸，f為頻率，C表示光速。
[0015] 本發(fā)明所述的步驟五中依據(jù)電流波動(dòng)條紋選取車輛接地點(diǎn)的位置，是指當(dāng)頻率高 到足以出現(xiàn)電流條紋時(shí)，若電流條紋數(shù)目η為偶數(shù)，將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋平面或頂棚平面的 第(f)和第（￥)條電流條紋之間的中心位置;若η為奇數(shù)，則將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋平面 .2 2 或頂棚平面的第（￥)條電流條紋的中心位置處。 2
[0016] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0017] 1本發(fā)明通過仿真計(jì)算不同的極化角度、入射角度和入射方向，模擬真實(shí)高空核爆 電磁脈沖對(duì)車輛的攻擊，獲得車輛地電流在強(qiáng)電磁脈沖福射環(huán)境中的分布規(guī)律，為進(jìn)一步 研究強(qiáng)電磁脈沖效應(yīng)奠定了基礎(chǔ)；
[0018] 2本發(fā)明獲得監(jiān)測(cè)頻率與電流條紋數(shù)目之間的關(guān)系，并將條紋數(shù)目應(yīng)用于對(duì)車輛 接地點(diǎn)的選取，從地電流分布角度科學(xué)地指導(dǎo)車輛接地點(diǎn)位置，比傳統(tǒng)的接地位置選擇更 具理論完備性，并能減小地電流對(duì)車輛內(nèi)部電子設(shè)備的電磁耦合作用，使得電子設(shè)備能夠 正常工作，免受強(qiáng)電磁脈沖的干擾。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明的流程圖；
[0020] 圖2是激勵(lì)源高空核爆電磁脈沖HEMP的電場強(qiáng)度時(shí)域波形圖；
[0021 ]圖3是本發(fā)明仿真模型的坐標(biāo)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明極化角度和入射角度均為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率為 36MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0023]圖5是本發(fā)明極化角度和入射角度均為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率為 180MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0024]圖6是本發(fā)明極化角度和入射角度均為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率為 540MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0025]圖7是本發(fā)明極化角度為30度，入射角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率 為36MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0026]圖8是本發(fā)明極化角度為45度，入射角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率 為36MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0027]圖9是本發(fā)明極化角度為60度，入射角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率 為36MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0028]圖10是本發(fā)明極化角度為90度，入射角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率 為36MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0029]圖11是本發(fā)明入射角度為30度，極化角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率 為540MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0030] 圖12是本發(fā)明入射角度為45度，極化角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率 為540MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0031] 圖13是本發(fā)明入射角度為60度，極化角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率 為540MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0032]圖14是本發(fā)明極化角度和入射角度均為0度，入射方向?yàn)閅軸正方向，監(jiān)測(cè)頻率為 540MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0033] 圖15是本發(fā)明極化角度和入射角度均為0度，入射方向?yàn)閆軸負(fù)方向，監(jiān)測(cè)頻率為 540MHz的地電流分布仿真結(jié)果圖；
[0034] 圖16是本發(fā)明接地點(diǎn)在車身平面的仿真模型；
[0035] 圖17是本發(fā)明接地點(diǎn)在所建議的機(jī)蓋平面條紋中間位置的接地模型；
[0036] 圖18是本發(fā)明接地點(diǎn)在所建議的頂棚平面條紋中間位置的接地模型；
[0037] 圖19是本發(fā)明接地點(diǎn)在車身側(cè)面的接地模型；
[0038]圖20是本發(fā)明車身某一平面的最長尺寸L的示意圖。
【具體實(shí)施方式】 [0039] 包括下列步驟：
[0040] -、分析兩廂車的實(shí)際結(jié)構(gòu)，使用CST MS軟件建立車輛電磁模型，極化角度和入射 角度均設(shè)置為0度，入射方向設(shè)置為X軸正方向；
[0041] 二、使用電磁軟件CST MS，仿真計(jì)算HEMP輻照環(huán)境中車輛表面地電流的分布，獲得 該仿真條件下車輛表面電流的分布響應(yīng)；
[0042]三、分別改變極化角度、入射角度和入射方向，逐一仿真各個(gè)條件下的車輛地電流 分布結(jié)果，得到電流分布仿真圖；
[0043] 四、分析監(jiān)測(cè)頻率與車輛地電流分布之間的關(guān)系，確定車輛地電流的分布規(guī)律；
[0044] 五、基于所得的車輛地電流的分布規(guī)律，依據(jù)電流波動(dòng)條紋選取車輛接地點(diǎn)的位 置。
[0045] 本發(fā)明所述步驟一中的使用CST MS軟件建立車輛電磁模型，要依據(jù)實(shí)際的車輛結(jié) 構(gòu)，包括外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的材質(zhì)、尺寸參數(shù)，遵循以直線代替弧線，以平面代替凸起的等效 簡化原則，建立車輛電磁模型。
[0046] 本發(fā)明所述的步驟三中逐一仿真各個(gè)條件下的車輛地電流分布結(jié)果，是指三種類 型的仿真條件，仿真條件一:入射角度為〇度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，極化方向分別為30 度、45度、60度和90度;仿真條件二:極化角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，入射角度分 別為30度、45度和60度;仿真條件三:極化角度和入射角度均為0度，入射方向分別為Y軸正 方向、Z軸負(fù)方向。
[0047] 本發(fā)明所述的步驟四中監(jiān)測(cè)頻率與車輛地電流分布之間的關(guān)系，是指車體表面出 JLf 現(xiàn)的電流波動(dòng)條紋的數(shù)目與頻率滿足公式《 = ，式中η為電流條紋數(shù)目，L為車身某一平 C 面的最長尺寸，f為頻率，C表示光速。
[0048]本發(fā)明所述的步驟五中依據(jù)電流波動(dòng)條紋選取車輛接地點(diǎn)的位置，是指當(dāng)頻率高 到足以出現(xiàn)電流條紋時(shí)，若電流條紋數(shù)目η為偶數(shù)，將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋平面或頂棚平面的 第（和第（)條電流條紋之間的中心位置;若η為奇數(shù)，則將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋平面 二. 1, "4-1 或頂棚平面的第（Y)條電流條紋的中心位置處。 2
[0049] 下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明中基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法進(jìn)行完 整的描述。在本發(fā)明中使用CST MS電磁仿真軟件，依據(jù)實(shí)際車輛結(jié)構(gòu)，包括外殼、發(fā)動(dòng)機(jī)這 些重要系統(tǒng)的尺寸、材質(zhì)參數(shù)，遵循以直線代替弧線，以平面代替凸起，忽略玻璃、塑料結(jié)構(gòu) 的等效簡化原則，建立車輛幾何模型。車輛的外殼以及發(fā)動(dòng)機(jī)均設(shè)置為材質(zhì)為金屬鋁的矩 形腔體，電導(dǎo)率為3.54 X 107S/m，腔體厚度為5mm。
[0050] 設(shè)置激勵(lì)源高空核爆電磁脈沖HEMP的波形參數(shù)，HEMP是以雙指數(shù)脈沖的形式作為 電場強(qiáng)度表達(dá)式，BPE(t)=kP(e- at -e-et)，式中，kP = 6.5X IO4Vz^a = AXlO7S-1J = BX IO8S^1，1^表示脈沖峰值，a表示脈沖前沿參數(shù)，β表示脈沖后沿參數(shù)，t表示時(shí)間，電場強(qiáng)度時(shí) 域波形圖如圖2所示。
[0051] 設(shè)置監(jiān)測(cè)頻率。根據(jù)電磁波的傳播理論可知A = c/f，其中c為光速，f為頻率，λ是波 長。依據(jù)天線理論，半波長對(duì)于電流分布來說，是個(gè)重要的因素。由于電尺寸=物體尺寸/波 長，根據(jù)車體重要結(jié)構(gòu)的尺寸，計(jì)算電尺寸為半個(gè)波長時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率，作為仿真監(jiān)測(cè)頻率的 參考值。監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)能盡量包含最小諧振頻率的公共倍數(shù)。經(jīng)過數(shù)值計(jì)算與統(tǒng)計(jì)，最終確立 仿真監(jiān)測(cè)頻率。
[0052]本發(fā)明中涉及到的入射方向問題均由如圖3所示的仿真坐標(biāo)示意圖為依據(jù)。在CST MS軟件中設(shè)置極化角度為0度，入射角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向，最終生成電磁模型。 采用電磁仿真軟件CST MS對(duì)車輛的地電流分布進(jìn)行仿真計(jì)算，得到該仿真條件下的響應(yīng)。 然后分別改變極化角度、入射角度、入射方向，逐一仿真三種條件下的車輛地電流分布結(jié) 果。仿真條件一:入射角度為〇度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，極化方向分別為30度、45度、60 度和90度;仿真條件二:極化角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，入射角度分別為30度、45 度和60度;仿真條件三:極化角度和入射角度均為0度，入射方向分別為Y軸正方向、Z軸負(fù)方 向。
[0053]由天線理論可知，在細(xì)直天線上的近似自然電流分布呈現(xiàn)出正弦律，即會(huì)出現(xiàn)電 流為〇的情況。延伸至平面上，當(dāng)物體的電尺寸為半波長的整數(shù)倍時(shí)，其對(duì)應(yīng)的頻率上會(huì)出 現(xiàn)類似的規(guī)律，如波動(dòng)條紋的產(chǎn)生。分析仿真電流分布圖可發(fā)現(xiàn)，隨著監(jiān)測(cè)頻率的增大，車 體表面上會(huì)出現(xiàn)電流波動(dòng)條紋，在條紋中電流值的大小逐漸變化，有規(guī)律地排布，如同波動(dòng) 的水紋，且條紋的數(shù)目與頻率有關(guān)。條紋的走向與激勵(lì)源的傳播方向垂直。統(tǒng)計(jì)分析仿真結(jié) 果中車體表面電流波動(dòng)條紋數(shù)目與頻率的關(guān)系，如圖4-6，得到電流條紋數(shù)目與物理尺寸、 頻率的關(guān)系： ILf
[0054] 7?=-- G
[0055]式中，η為電流條紋數(shù)目，L為車身某一平面的最長尺寸，f為頻率，c表示光速。
[0056] 在不同極化角度的仿真條件下，電流集中分布在窗框、車身邊緣、棱角處，在尺寸 較大的平面上電流分布較為均勻，且電流值很小。此時(shí)，隨著極化角度的改變，電流波動(dòng)條 紋的數(shù)目沒有隨之改變，只是電流值略有不同。
[0057] 在不同入射角度的仿真條件下，靠近激勵(lì)源的位置電流較大，遠(yuǎn)離激勵(lì)源的位置 電流較小。隨著入射角度的增加，條紋的傾斜角度相應(yīng)增加。這是由于激勵(lì)源具有一定的入 射角度時(shí)，在沿X軸與沿Y軸的方向上均有激勵(lì)源的分量，這兩個(gè)方向分量的綜合作用造成 了電流分布具有一定傾斜角度的現(xiàn)象，如圖11-13所示。
[0058] 在不同的入射方向的仿真條件下，電流的條紋走向以及電流分布的對(duì)稱性隨之發(fā) 生改變。分析仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)入射方向?yàn)檠豖軸、Z軸時(shí)，電流波動(dòng)條紋均是沿著Y軸的，當(dāng) 激勵(lì)源的入射方向沿Y軸輻照時(shí)，電流波動(dòng)條紋是沿著X軸的，即電流波動(dòng)條紋的方向與激 勵(lì)源的輻照方向垂直。同時(shí)當(dāng)入射方向?yàn)檠豖軸、Z軸輻照時(shí)，電流分布以YOZ平面對(duì)稱，當(dāng)激 勵(lì)源的入射方向沿Y軸輻照時(shí)，電流分布無對(duì)稱性，如圖14-15所示。
[0059] 綜合掌握以上電流分布的規(guī)律，可指導(dǎo)選取車輛的接地點(diǎn)。無論激勵(lì)源以何種極 化角度、入射角度以及入射方向進(jìn)行輻照，當(dāng)頻率高到能夠出現(xiàn)電流波動(dòng)條紋時(shí)，若η為偶 數(shù)，設(shè)置接地點(diǎn)在較大平面上的第(η/2)與第(n/2+l)條電流條紋之間的中心位置;若η為奇 數(shù)，接地點(diǎn)可設(shè)置于第(η/2+1/2)條電流條紋的中心位置處。從地電流分布角度科學(xué)地指導(dǎo) 車輛接地點(diǎn)位置，能夠達(dá)到減小地電流對(duì)車輛內(nèi)部電子設(shè)備的電磁耦合作用，使得電子設(shè) 備能夠正常工作，免受強(qiáng)電磁脈沖的干擾。
[0060] 仿真案例
[0061 ]建立基本尺寸為4.2m X 1.45m X 1.16m的車輛幾何模型，設(shè)置其材質(zhì)為金屬鋁，腔 體厚度為5mm，加載激勵(lì)源HEMP，依據(jù)電尺寸=物體尺寸/波長，計(jì)算車體重要結(jié)構(gòu)處半波長 對(duì)應(yīng)的頻率，列表如下：
[0062]表1車體重要結(jié)構(gòu)的波長對(duì)應(yīng)的頻率
Luuoq」 雙但ΛΤ舁勺現(xiàn)TT，JZ￡疋1刀具侃測(cè)5?竿〇 iSDMilZ勺[^十電八、J刈故$? 率較為接近的公共諧振頻率。因此，選擇36MHz，180MHz和540MHz作為諧振監(jiān)測(cè)頻率。
[0005]當(dāng)基本條件設(shè)置為極化角度為0度，入射角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，監(jiān) 測(cè)頻率處的電流分布如圖4-圖6所示。
[0066]首先可看出電流集中分布在車窗框、棱角、車身邊緣位置，隨著頻率的增加，車體 表面出現(xiàn)電流波動(dòng)條紋，統(tǒng)計(jì)條紋數(shù)目與位置、頻率的關(guān)系，得到表2:
[0067]表2車體電流條紋數(shù)目統(tǒng)計(jì)
[0069] 由表2中數(shù)據(jù)可知，車體各位置處的電流條紋數(shù)目符合電流波動(dòng)條紋公式 2L1 ? = ^。式中，η為電流條紋數(shù)目，L為車身某一平面的最長尺寸，當(dāng)選擇機(jī)蓋平面接地時(shí)， c L為圖20中A與B中較長的Β，或者選擇頂棚平面接地時(shí)，L為L為圖20中a與b中較長的b，f為頻 率，c表不光速。
[0070] 接地點(diǎn)驗(yàn)證
[0071] 由以上分析可知，將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋平面或頂棚上第(n/2)條電流波動(dòng)條紋的 中心位置處，可減小電磁干擾對(duì)車內(nèi)設(shè)備的干擾。因此，分別仿真將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋、頂 棚平面第(n/2)條電流波動(dòng)條紋的中心位置、車身邊緣、車輛側(cè)身、機(jī)蓋非條紋處、頂棚非條 紋處，對(duì)比設(shè)備表面耦合到的電流，模型分別如圖16-19所示。監(jiān)測(cè)頻率為540MHz時(shí)，車內(nèi)設(shè) 備表面的電流密度的最大值和最小值統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。
[0072]表3車內(nèi)設(shè)備表面電流密度對(duì)比
[0074] 通過對(duì)比表3中的數(shù)據(jù)，可以看出機(jī)蓋中間條紋處以及頂棚中間條紋處的電流密 度均比車輛別處的電流密度小。通過使用公式：
[0075] (非條紋處電流-中間條紋處電流)/非條紋處電流，得到電流密度值的相對(duì)大小， 經(jīng)過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)如下結(jié)論：
[0076] 1)當(dāng)接地位置在機(jī)蓋、頂棚平面上時(shí)，車內(nèi)電子設(shè)備表面的電流密度普遍比車身 上的電流密度小，說明接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋、頂棚平面上的合理性；
[0077] 2)當(dāng)接地位置在機(jī)蓋中間條紋處、機(jī)蓋平面非中間條紋處時(shí)，車內(nèi)電子設(shè)備表面 電流密度的最小值相差50%，最大電流相差46.7%，均是接地位置在機(jī)蓋中間條紋處小，說 明將接地點(diǎn)設(shè)置在中間條紋上的合理性；
[0078] 3)當(dāng)接地位置在頂棚中間條紋處、頂棚平面非中間條紋處時(shí)，車內(nèi)電子設(shè)備表面 電流密度的最小值相差60%，最大電流相差40%，均是接地位置在頂棚平面中間條紋處小， 說明將接地點(diǎn)設(shè)置在中間條紋上的合理性。
[0079] 因此，通過車內(nèi)電子設(shè)備表面電流的大小，驗(yàn)證了本發(fā)明所提出的一種基于車輛 地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法的有效性，減小了車內(nèi)電子設(shè)備受到的電磁干擾。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，其特征在于包括下列步驟： 一、 分析兩廂車的實(shí)際結(jié)構(gòu)，使用CST MS軟件建立車輛電磁模型，極化角度和入射角度 均設(shè)置為0度，入射方向設(shè)置為X軸正方向； 二、 使用電磁軟件CST MS，仿真計(jì)算HEMP福照環(huán)境中車輛表面地電流的分布，獲得該仿 真條件下車輛表面電流的分布響應(yīng)； Ξ、分別改變極化角度、入射角度和入射方向，逐一仿真各個(gè)條件下的車輛地電流分布 結(jié)果，得到電流分布仿真圖； 四、 分析監(jiān)測(cè)頻率與車輛地電流分布之間的關(guān)系，確定車輛地電流的分布規(guī)律； 五、 基于步驟四所得的車輛地電流的分布規(guī)律，依據(jù)電流波動(dòng)條紋選取車輛接地點(diǎn)的 位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，其特征在 于所述步驟一中的使用CST MS軟件建立車輛電磁模型，要依據(jù)實(shí)際的車輛結(jié)構(gòu)，包括外殼、 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的材質(zhì)、尺寸參數(shù)，遵循W直線代替弧線，W平面代替凸起的等效簡化原則，建 立車輛電磁模型。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，所述步驟 Ξ中逐一仿真各個(gè)條件下的車輛地電流分布結(jié)果，是指Ξ種類型的仿真條件，仿真條件一： 入射角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，極化方向分別為30度、45度、60度和90度;仿真條 件二:極化角度為0度，入射方向?yàn)閄軸正方向時(shí)，入射角度分別為30度、45度和60度;仿真條 件Ξ:極化角度和入射角度均為0度，入射方向分別為Y軸正方向、Z軸負(fù)方向。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，所述步驟 四中監(jiān)測(cè)頻率與車輛地電流分布之間的關(guān)系，是指車體表面出現(xiàn)的電流波動(dòng)條紋的數(shù)目與 2.U' 頻率滿足公式W二-―^，式中η為電流條紋數(shù)目，L為車身某一平面的最長尺寸，f為頻率，C表 C 示光速。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于車輛地電流分布規(guī)律的接地點(diǎn)選擇方法，所述步驟 五中依據(jù)電流波動(dòng)條紋選取車輛接地點(diǎn)的位置，是指當(dāng)頻率高到足W出現(xiàn)電流條紋時(shí)，若 電流條紋數(shù)目11為偶數(shù)，將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋平面或頂棚平面的第^^)和第（^)條電 流條紋之間的中屯、位置;若η為奇數(shù)，則將接地點(diǎn)設(shè)置在機(jī)蓋平面或頂棚平面的第（^ 2 條電流條紋的中屯、位置處。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK105844019SQ201610171475
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】趙昱, 霍亞飛, 孫曉穎, 楊錦鵬, 王震, 扈澤正, 胡溥宇, 陳建
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)