电路板内部模块的电磁辐射量级评估方法

本发明涉及电磁兼容，更具体地涉及一种电路板内部模块的电磁辐射量级评估方法。

背景技术：

1、大口径射电望远镜具有极高的系统灵敏度，且系统内、系统间及台址内电子设备众多。随着高频电子技术、高速数字处理技术的发展和应用，数字接收机、数字终端、商用设备、电气设备及台址光学观测设备的建设，使得台址电磁环境变得尤为复杂。

2、尤其是数字技术的发展，板级的集成的越来越高，功能越来越强大，其发展趋势面向更宽带宽、更高速，如近几年发展迅猛的射频片上系统(rfsoc)，将adc(模数转换器)、fgpa(现场可编程逻辑门阵列)、cpu(中央处理器)等模块集成到单一芯片上，在减小体积与功耗的基础上拥有强大的信号采集、转换、运算和储存能力。

3、但是，若电路板的电磁干扰过大，会影响射电天文观测。因此，如何对电路板内部模块的电磁辐射量级的进行直观的评估是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电路板内部模块的电磁辐射量级评估方法，以直观地评估电路板内部模块的电磁辐射量级，为进一步开展内部模块的电磁防护与干扰抑制提供重要支撑。

2、本发明提供一种电路板内部模块的电磁辐射量级评估方法，包括：

3、对电路板内部模块进行分类，得到不同类别的模块；

4、在电路板处于正常工作状态时，针对每一个类别的模块，测量该类别的模块的其中一个模块的辐射发射谱，作为该类别的辐射发射谱；

5、在电路板处于关闭状态时，测量电路板的环境噪声频谱；

6、针对每个类别的模块，根据该类别的辐射发射谱和电路板的环境噪声谱，对该类别的辐射发射谱进行信噪分离，得到该类别的宽带噪声和窄带信号；

7、针对每个类别的模块，根据该类别的宽带噪声获得该类别的宽带噪声的干扰等级，根据该类别的窄带信号获得该类别的窄带信号的干扰等级；

8、根据所有类别的宽带噪声的干扰等级获得宽带噪声的总干扰等级，根据所有类别的窄带信号获得窄带信号的总干扰等级。

9、进一步地，针对每个类别的模块，根据该类别的辐射发射谱和电路板的环境噪声谱，对该类别的辐射发射谱进行信噪分离，得到该类别的宽带噪声和窄带信号，具体包括：

10、根据该类别的辐射发射谱，计算宽带噪声和窄带信号的分离阈值；

11、根据电路板的环境噪声谱，计算环境噪声阈值；

12、根据该类别的辐射发射谱、分离阈值和环境噪声阈值，获得该类别的宽带噪声和窄带信号。

13、进一步地，该类别的宽带噪声pw满足如下关系式：

14、

15、该类别的窄带信号pn满足如下关系式：

16、

17、其中，f为频率，n为频点个数，ps为该类别的辐射发射谱，pl1为电路板的环境噪声阈值，pbs为该类别的宽带噪声和窄带信号的分离阈值；vw、vs、vn、vbs和vl1均为频率点对应的功率值。

18、进一步地，根据该类别的宽带噪声获得该类别的宽带噪声的干扰等级，具体包括：

19、将该类别的宽带噪声和环境噪声阈值划分为预设数量个频段；

20、根据该类别的宽带噪声的每个频段的功率和环境噪声阈值的对应频段的功率，得到该类别的宽带噪声信噪比；

21、对该类别的宽带噪声信噪比的每个频段取平均，得到该类别的宽带噪声平均信噪比；

22、根据该类别的宽带噪声平均信噪比确定该类别的宽带噪声信噪比因子；

23、针对该类别的宽带噪声信噪比的各频段中的每一个频段，提取该频段的功率最大的三个功率值，并取平均，得到该频段的宽带噪声信噪比的峰值因子，所有频段的宽带噪声信噪比的峰值因子构成该类别的宽带噪声信噪比的峰值因子；

24、根据该类别的宽带噪声信噪比因子和该类别的宽带噪声信噪比的峰值因子确定该类别的宽带噪声的频段干扰等级。

25、进一步地，根据该类别的宽带噪声信噪比因子和该类别的宽带噪声信噪比的峰值因子确定该类别的宽带噪声的频段干扰等级，具体包括：

26、确定该类别的宽带噪声的偏好系数；

27、以该类别的宽带噪声的偏好系数作为该类别的宽带噪声信噪比因子的加权参数，以一减去该类别的宽带噪声的偏好系数作为该类别的宽带噪声信噪比的峰值因子的加权参数，对该类别的宽带噪声信噪比因子和该类别的宽带噪声信噪比的峰值因子进行加权求和，得到该类别的宽带噪声的频段干扰等级。

28、进一步地，该类别的宽带噪声信噪比因子αw[b]满足如下关系式：

29、

30、其中为该类别的宽带噪声平均信噪比，b为预设数量；σj为第j(j＝1,2...b)项系数且满足如下关系式：

31、

32、进一步地，根据该类别的窄带信号获得该类别的窄带信号的干扰等级，具体包括：

33、将该类别的窄带信号划分为预设数量个频段；

34、根据该类别的窄带信号的每个频段的功率和环境噪声阈值的对应频段的功率，得到该类别的窄带信号信噪比；

35、针对该类别的窄带信号信噪比的每个频段，提取该频段的功率大于0的功率值并取平均，得到该频段的功率平均值；所有频段的功率平均值构成该类别的窄带信号平均信噪比；

36、根据该类别的窄带信号平均信噪比确定该类别的窄带信号信噪比因子；

37、针对该类别的窄带信号信噪比的各频段中的每一个频段，提取该频段的功率最大的三个功率值，并取平均，得到该频段的窄带信号信噪比的峰值因子，所有频段的窄带信号信噪比的峰值因子构成该类别的窄带信号信噪比的峰值因子；

38、根据该类别的窄带信号信噪比因子和该类别的窄带信号信噪比的峰值因子确定该类别的窄带信号的频段干扰等级。

39、进一步地，根据该类别的窄带信号信噪比因子和该类别的窄带信号信噪比的峰值因子确定该类别的窄带信号的频段干扰等级，具体包括：

40、确定该类别的窄带信号的偏好系数；

41、以该类别的窄带信号的偏好系数作为该类别的窄带信号信噪比因子的加权参数，以一减去该类别的窄带信号的偏好系数作为该类别的窄带信号信噪比的峰值因子的加权参数，对该类别的窄带信号信噪比因子和该类别的窄带信号信噪比的峰值因子进行加权求和，得到该类别的窄带信号的频段干扰等级。

42、进一步地，该类别的窄带信号信噪比因子αn[b]满足如下关系式：

43、

44、其中为该类别的宽带噪声平均信噪比，b为预设数量；τj为第j(j＝1,2...b)项系数且满足如下关系式：

45、

46、进一步地，所述宽带噪声的总干扰等级等于所有类别的宽带噪声的干扰等级之和除以100；所述窄带信号的总干扰等级等于所有类别的窄带信号的干扰等级之和除以100。

47、本发明的电路板内部模块的电磁辐射量级评估方法，对工作与非工作状态下的电路板进行电磁干扰测量，得到各类别的模块的电磁干扰功率频谱和环境噪声功率频谱，然后将电磁干扰功率频谱中的宽带噪声和窄带信号分离，并分别进行分析，得到宽带噪声的总干扰等级和窄带信号的总干扰等级，以评估电路板内部模块的电磁辐射量级。