论文摘要：航电产品电磁兼容可靠性仿真方法研究

随着电子设备的广泛应用和发展，我们周围空间中的电磁波能量逐渐增加，尤其是空间有限、重量限制严格的机载平台电子产品，具有高密度、多品种、高灵敏度、大功率大特性使它们更容易出现电磁兼容性 (EMC) 问题。在传统的EMC分析中，重点是产品的EMC设计，设计目标简单来说就是EMC测试结果是否符合标准要求。电磁兼容的可靠性研究较少，其可靠性指标无法具体说明。针对这一问题，本文从故障物理的角度研究电磁效应的机理，采用仿真技术，结合应力-强度干扰（SSI）模型和概率故障物理（PPoF）方法，对电磁航空电子产品的兼容性。对航电产品的可靠性进行了详细研究，提出了一套基于仿真分析的航电产品电磁兼容可靠性（EMR）评估方法，主要包括以下四个方面：电磁环境物理分析，确定电磁兼容失效模式、其作用机理、相关物理模型以及模型中参数的离散度等，建立与电磁兼容相关的故障信息矩阵。阐述了电磁兼容的基本理论，给出了航电产品电磁兼容仿真分析方法的流程。使用Altium的EDA软件Altium Designer搭建全数字模型，使用CST的电磁仿真软件CST STUDIO SUITE对EDA模型进行虚拟仿真，包括信号完整性（SI）、电源完整性（PI）、电磁场仿真分析、等获取物理参数以评估其电磁兼容性。对于模拟结果，给出了物理电磁兼容测试的相应设备和实施流程，并提出了利用测试数据对仿真结果进行校正和校核的方法。针对硬故障和累积损伤两种故障类型，采用SSI模型和PPoF方法，结合上述故障信息矩阵和仿真结果，计算航电的EMR指标，量化电磁兼容的可靠性水平。最后以高频开关电源电路板为例，利用这套电磁兼容可靠性仿真方法对其EMR进行评估，完成了方法的可行性验证。本文的研究为电磁环境下航电产品的可靠性评估提供了可行的方案，为解决电磁兼容问题、提高产品可靠性提供了理论依据。

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