CN104865441B - 一种串扰频谱计算方法 - Google Patents
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Abstract
一种串扰频谱计算方法，包括以下步骤：步骤A、确定串扰系统中的干扰源和敏感设备；步骤B、测量干扰源频谱、干扰源设备阻抗、干扰源负载阻抗、敏感设备阻抗以及敏感设备负载阻抗；步骤C、测量串扰线束在不同频率下的短路和开路输入阻抗，并计算串扰线束的频变自参数与互参数；步骤D、建立线束间串扰的频域模型，求解串扰频域表达式；步骤E、利用测量得到的干扰源频谱、各设备及其负载阻抗，以及计算得到的串扰线束频变参数，通过串扰频域表达式求得串扰频谱。
Description
技术领域
本发明涉及一种电磁兼容领域的干扰频谱计算方法，特别涉及一种针对线束之间串扰频谱的计算方法。
背景技术
随着小型化、智能化的发展趋势，电子设备的集成度越来越高，经常存在线束邻近布置的情况，这就会在线束间产生串扰，带来电磁兼容问题。并且随着大功率电气设备的集成以及工作频率的提高，串扰的影响愈发严重。串扰本质上是一种近场耦合现象，与干扰源、敏感设备以及串扰线束的电气参数都有着密切的关系。为了保证设备工作的稳定性和安全性，就需要首先了解串扰的频谱特性，并通过设计滤波器等方法对串扰进行抑制。
然而，现有串扰频谱计算方法在复杂电磁环境中存在计算不准确的问题。CN103745054 A“一种对电缆及电缆束在电磁兼容中的建模及信号串扰分析方法”构建了线缆的矩形截面近似模型，并对其进行剖分得到离散体单元和离散面单元；最后通过软件仿真得到线缆间的信号串扰情况。但实际线缆截面多为圆形，并且其采用的线缆近似模型并不能准确地计算线束间的串扰频谱。CN 104346494 A“串扰分析方法”通过执行布线仿真程序，判断串扰能量值是否大于预定值，并调整电路的布线。但由于只考虑了布线因素，而忽略了串扰系统各设备及其负载的频变阻抗，以及串扰线束周围不规则的导体和绝缘体等因素的影响，使其在实际复杂电磁环境的应用中有一定的局限性。因此，需要一种有效的确定串扰频谱的计算方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术在复杂电磁环境中串扰频谱计算不准确的缺点，提出一种串扰频谱计算方法。本发明可为干扰滤波器的设计提供依据，进而提高系统电磁兼容性、缩短系统设计周期、节约设计成本。
应用本发明计算方法的串扰系统包括干扰源设备、干扰源负载、干扰源设备与负载之间的连接电线、干扰源设备与负载之间的地线，以及敏感设备、敏感设备负载，以及敏感设备与负载之间的两条连接电线。所述的干扰源设备与负载之间的连接电线、干扰源设备与负载之间的地线，以及敏感设备与负载之间的两条连接电线合称为串扰线束。干扰源设备、干扰源负载、干扰源设备与负载之间的连接电线，以及干扰源设备与负载之间的地线构成干扰源回路。敏感设备、敏感设备负载、敏感设备与负载之间的两条连接电线构成敏感设备回路。
本发明串扰频谱的计算方法包含以下步骤：
步骤A、确定串扰系统中的干扰源设备和敏感设备；
步骤B、测量干扰源设备的干扰频谱、干扰源设备的阻抗、干扰源负载的阻抗、敏感设备的阻抗以及敏感设备负载的阻抗；
步骤C、测量串扰线束在不同频率下的短路和开路输入阻抗，并计算串扰线束的频变自参数与互参数；
步骤D、建立线束间串扰的频域模型，求解串扰频域表达式；
步骤E、利用测量得到的干扰源频谱、各设备及其负载阻抗，以及计算得到的串扰线束频变参数，通过串扰频域表达式求得串扰频谱。
本发明的计算方法是计算敏感设备两端的串扰电压频谱Ut1(jω)，以及敏感设备负载两端的串扰电压频谱Ut2(jω)。
所述步骤A中的干扰源设备和敏感设备需要根据实际情况确定，确定依据为：干扰源设备产生电磁干扰，并对其它设备产生影响；敏感设备自身不产生电磁干扰，但容易受到干扰源设备的影响，进而导致性能降级或失效。
所述步骤B中待测量电气参数的测量手段包括：采用频谱仪对干扰源频谱进行测量，采用阻抗分析仪对各设备及其负载在不同频率下的阻抗进行测量。
所述步骤B中待测量的电气参数包括干扰源设备的干扰频谱Us(jω)，干扰源设备的阻抗ZS，干扰源负载的阻抗ZL，敏感设备的阻抗Zt1，以及敏感设备负载的阻抗Zt2。串扰系统电气参数测量得越准确，采用本发明计算的串扰频谱越接近实际结果。
所述步骤C中待测量串扰线束参数的测量手段为：采用阻抗分析仪，测量各电线与地线之间、以及各电线之间在不同频率下的短路和开路输入阻抗。
所述步骤C中待测量的在不同频率下的串扰线束参数包括：串扰线束的输入短路阻抗矩阵Zin sc和串扰线束的输入开路阻抗矩阵Zin oc；串扰线束的输入短路阻抗矩阵Zin sc中，矩阵对角线元素为各电线终端短路时测得的电线与地线之间的输入阻抗，矩阵非对角线元素为各电线终端短路时测得的电线之间的输入阻抗；串扰线束的输入开路阻抗矩阵Zin oc中，矩阵对角线元素为各电线终端开路时测得的电线与地线之间的输入阻抗，矩阵非对角线元素为各电线终端开路时测得的电线之间的输入阻抗。
所述步骤C中的串扰线束自参数与互参数计算流程如下：首先，通过测量得到串扰线束输入短路阻抗矩阵Zin sc和输入开路阻抗矩阵Zin oc，采用公式(1)求得串扰线束短路阻抗矩阵Zsc和开路阻抗矩阵Zoc：
其中，Zsc(i,i)为短路阻抗矩阵Zsc的对角线元素、Zsc(i,j)为短路阻抗矩阵Zsc的非对角线元素，Zoc(i,i)为开路阻抗矩阵Zoc的对角线元素，Zoc(i,j)为开路阻抗矩阵Zoc的非对角线元素；Zin sc(i,i)为各电线终端短路时测量得到的电线i与地线之间的输入阻抗，Zin sc(i,j)为各电线终端短路时测量得到的电线i与电线j之间的输入阻抗；Zin oc(i,i)为各电线终端开路时测量得到的电线i与地线之间的输入阻抗，Zin oc(i,j)为各电线终端开路时测量得到的电线i与电线j之间的输入阻抗；i,j＝1,2,…N且i≠j，N为电线的根数；
然后采用公式(2)，通过传播常数矩阵Γ和特征阻抗矩阵Zc，求得串联阻抗矩阵Z和并联导纳矩阵Y；
Z＝ΓZc,Y＝(Zc)-1Γ.
其中，l为电线长度，Γ为传播常数矩阵，Zc为特征阻抗矩阵，Z为串联阻抗矩阵，Y为并联导纳矩阵，Zsc为短路阻抗矩阵，Zoc为开路阻抗矩阵；
接着求出串扰线束的频变电阻矩阵R、频变电感矩阵L、频变电导矩阵G和频变电容矩阵C；最后从上述矩阵元素中得到串扰线束的频变自参数与互参数。
所述步骤D的串扰频域建模过程中，考虑了干扰源设备与负载之间的连接电线的频变电阻Rsf和频变电感Lsf，敏感设备与负载之间的一条连接电线的频变自阻抗Zt1f，敏感设备与负载之间的另一条连接电线的频变自阻抗Zt2f，干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的一条连接电线之间的频变耦合互电感Mst1和频变耦合互电容Cst1，干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的另一条连接电线之间的频变耦合互电感Mst2和频变耦合互电容Cst2。
所述步骤D的串扰频域建模过程中，通过引入测量得到的串扰线束频变自参数与互参数，以及不同频率下各设备及其负载的阻抗，使得串扰频域模型能够表示不规则电线的形状、电线间距离不一致、电线周围不规则的导体和绝缘体、以及趋肤效应、临近效应等因素带来的影响，进而使其在复杂电磁环境下具有良好的应用效果。
所述步骤D中的串扰频谱表达式计算流程如下：首先根据串扰频域模型，采用公式(3)计算干扰源回路中的干扰电压Usf(jω)和干扰电流Isf(jω)：
其中，ω为角频率，Us(jω)为干扰源设备的干扰频谱，ZS为干扰源设备的阻抗，ZL为干扰源负载的阻抗，Rsf和Lsf为干扰源设备与负载之间的连接电线的频变电阻和频变电感，Usf(jω)为干扰源回路中的干扰电压，Isf(jω)为干扰源回路中的干扰电流；
然后，将干扰源回路中的干扰电流对敏感设备回路中敏感设备与负载之间一条连接电线的感性耦合作用等效表示为电压源，记作U1(jω)；将干扰源回路中的干扰电流对敏感设备回路中敏感设备与负载之间另一条连接电线的感性耦合作用等效表示为电压源，记作U2(jω)；将干扰源回路中的干扰电压对敏感设备回路中敏感设备与负载之间一条连接电线的容性耦合作用等效表示为电流源，记作I1(jω)；将干扰源回路中的干扰电压对敏感设备回路中敏感设备与负载之间另一条连接电线的容性耦合作用等效表示为电流源，记作I2(jω)；用公式(4)计算等效电压源U1(jω)、U2(jω)和等效电流源I1(jω)、I2(jω)：
(4)
其中，ω为角频率，Mst1为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的一条连接电线之间的频变耦合互电感，Mst2为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的另一条连接电线之间的频变耦合互电感，Cst1为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的一条连接电线之间的频变耦合互电容，Cst2为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的另一条连接电线之间的频变耦合互电容，Usf(jω)为干扰源回路中的干扰电压，Isf(jω)为干扰源回路中的干扰电流；
最后通过串扰系统阻抗之间的串并联关系来计算串扰频谱的表达式。
所述步骤D中的串扰频谱表达式包括敏感设备两端的串扰电压频谱Ut1(jω)和敏感设备负载两端的串扰电压频谱Ut2(jω)的表达式，两者均可写成串扰线束频变自参数与互参数，以及干扰源频谱、各设备及其负载阻抗的函数，函数表达式如公式(5)所示：
其中，ω为角频率，Us(jω)为干扰源设备的干扰频谱，ZS为干扰源设备的阻抗，ZL为干扰源负载的阻抗，Zt1为敏感设备的阻抗，Zt2为敏感设备负载的阻抗，Rsf和Lsf为干扰源设备与负载之间的连接电线的频变电阻和频变电感，Zt1f和Zt2f为敏感设备与负载之间两条连接电线的频变自阻抗，Mst1为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的一条连接电线之间的频变耦合互电感，Mst2为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的另一条连接电线之间的频变耦合互电感，Cst1为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的一条连接电线之间的频变耦合互电容，Cst2为干扰源设备与负载之间的连接电线和敏感设备与负载之间的另一条连接电线之间的频变耦合互电容。
所述步骤D中的串扰频域建模与计算过程采用集总参数的电路模型。相对于有限元等方法，集总参数电路模型的计算量较小，能够缩短计算周期，节省时间成本。
所述步骤E中的串扰频谱计算流程如下：首先将测量得到的不同频率下的干扰源设备阻抗ZS，干扰源负载阻抗ZL，敏感设备阻抗Zt1，以及敏感设备负载阻抗Zt2中的电阻分量作为实部、电感和电容分量作为虚部，进而转化为随频率变化的一列复数，得到串扰频谱表达式中各设备及其负载的频变阻抗参数；
然后利用计算得到的频变电阻矩阵R、频变电感矩阵L、频变电导矩阵G和频变电容矩阵C，提取串扰频谱表达式中的串扰线束参数，包括：干扰源设备与负载之间连接电线的频变电阻Rsf和频变电感Lsf，敏感设备与负载之间两条连接电线的频变自阻抗Zt1f和Zt2f，干扰源设备与负载之间连接电线和敏感设备与负载之间两条连接电线之间的频变耦合互电感Mst1和Mst2，以及频变耦合互电容Cst1和Cst2；
最后通过串扰系统中电源、电阻、电感和电容之间的串并联等拓扑关系，求得如公式(5)形式的串扰频谱表达式，并利用测量得到的干扰源频谱、各设备及其负载阻抗，以及提取的串扰线束频变参数，计算得到敏感设备两端的串扰电压频谱Ut1(jω)和敏感设备负载两端的串扰电压频谱Ut2(jω)。
在保证测量以及计算准确性的前提下，所述步骤E中计算得到的串扰频谱与频谱仪实际测量的串扰频谱相比，应满足高精度和低误差的要求。
本发明具有以下优点和有益效果：
1、采用测量得到的串扰线束频变参数，在复杂电磁环境下具有良好的适用性；
2、计算量小，能够缩短计算周期，节省时间成本；
3、计算精度高、误差低，能够满足实际需求。
附图说明
图1为本发明串扰频谱计算方法的流程图；
图2为应用本发明的串扰系统的结构示意图；
图3a为实施例中敏感设备两端串扰电压频谱计算结果与实测结果的对比图；
图3b为实施例中敏感设备负载两端串扰电压频谱计算结果与实测结果的对比图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
应用本发明计算方法的串扰系统的结构如图2所示。所述的串扰系统包括干扰源设备201、干扰源负载202、干扰源设备与负载之间的连接电线203、干扰源设备与负载之间的地线204，以及敏感设备211、敏感设备负载212、敏感设备与负载之间的一条连接电线213、敏感设备与负载之间的另一条连接电线214。所述的干扰源设备与负载之间的连接电线203、干扰源设备与负载之间的地线204，以及敏感设备与负载之间的一条连接电线213、敏感设备与负载之间的另一条连接电线214合称为串扰线束。
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
本实施例中，采用本发明方法对电动汽车中电机控制器对CAN总线控制器的串扰频谱进行计算。
步骤A、确定串扰系统中的干扰源设备和敏感设备；在本实施例系统中，干扰源为电机控制器，敏感设备为CAN总线控制器，干扰源负载为驱动电机，敏感设备负载为电池管理系统模块；电机控制器与驱动电机之间通过动力电缆相连，而CAN总线控制器与电池管理系统模块之间使用双绞线连接。
步骤B、在系统正常工作时，通过频谱仪测量电机控制器的输出电压频谱作为干扰源设备的干扰频谱Us(jω)；然后在系统下电后，采用阻抗分析仪测量电机控制器的输出阻抗作为干扰源设备的阻抗ZS，测量驱动电机的输入阻抗作为干扰源负载的阻抗ZL，测量CAN总线控制器的输出阻抗作为敏感设备的阻抗Zt1，测量电池管理系统模块的输入阻抗作为敏感设备负载的阻抗Zt2。
步骤C、测量串扰线束在不同频率下的短路和开路输入阻抗，并计算串扰线束的频变自参数与互参数；
在系统下电时，断开串扰线束与各设备及其负载的连接，测量各电线终端短路时电线与地线之间的输入阻抗、各电线终端短路时电线之间的输入阻抗；然后测量各电线终端开路时电线与地线之间的输入阻抗、各电线终端开路时电线之间的输入阻抗，得到串扰线束的输入短路阻抗矩阵Zin sc和输入开路阻抗矩阵Zin oc。
然后通过串扰线束短路阻抗矩阵Zsc和开路阻抗矩阵Zoc，求得传播常数矩阵Γ和特征阻抗矩阵Zc；接着求出串扰线束的频变电阻矩阵R、频变电感矩阵L、频变电导矩阵G和频变电容矩阵C；最后从上述矩阵元素中得到串扰线束频变自参数与互参数。
步骤D、建立线束间串扰的频域模型，求解串扰频域表达式；
建立包括如下频变参数的串扰频域模型：电机控制器与驱动电机之间连接动力电缆的频变电阻Rsf和频变电感Lsf，CAN总线控制器与电池管理系统模块之间连接双绞线的频变自阻抗Zt1f和Zt2f，动力电缆与双绞线之间的频变耦合互电感Mst1、Mst2，以及频变耦合互电容Cst1和Cst2；
然后根据建立的模型计算串扰频谱表达式：首先计算干扰源回路中的干扰电压Usf(jω)和干扰电流Isf(jω)；再将干扰源回路中的干扰电流对双绞线中一根电线的感性耦合作用等效表示为电压源U1(jω)；将干扰源回路中的干扰电流对双绞线中另一根电线的感性耦合作用等效表示为电压源U2(jω)；将干扰源回路中的干扰电压对双绞线中一根电线的容性耦合作用等效表示为电流源I1(jω)；将干扰源回路中的干扰电压对双绞线中另一根电线的容性耦合作用等效表示为电流源I2(jω)；进而通过串扰系统阻抗之间的串并联关系，可以得到在本实施例中，敏感设备两端串扰电压频谱Ut1(jω)的表达式如公式(6)所示，敏感设备负载两端串扰电压频谱Ut2(jω)的表达式如公式(7)所示：
其中，“//”表示阻抗并联，ω为角频率，Zt1为敏感设备-CAN总线控制器的阻抗，Zt2为敏感设备负载的阻抗-电池管理系统模块的阻抗，Zt1f和Zt2f为CAN总线控制器与电池管理系统模块之间连接双绞线的频变自阻抗，Ct1t2为CAN总线控制器与电池管理系统模块之间连接双绞线两根电线之间的频变耦合互电容。
步骤E、将步骤B测量的频谱与阻抗结果、以及步骤C计算的串扰线束频变自参数与互参数，代入步骤D得到的串扰频谱表达式，对串扰频谱进行计算。
图3a给出了实施例中敏感设备两端串扰电压频谱计算结果与实测结果的对比图；图3b给出了实施例中敏感设备负载两端串扰电压频谱计算结果与实测结果的对比图。如图3a和图3b所示，采用本发明方法计算得到的串扰电压频谱与实测结果相差不大。进一步分析可以得到，敏感设备两端串扰电压频谱计算结果的平均误差为1.92dBmV；敏感设备负载两端串扰电压频谱计算结果的平均误差为2.02dBmV，误差都非常小。故本发明的计算方法能够满足高精度和低误差的要求，具有很好的应用效果。
Claims (4)
1.一种串扰频谱计算方法，应用所述串扰频谱计算方法的串扰系统包括干扰源设备(201)、干扰源负载(202)、干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)、干扰源设备与干扰源负载之间的地线(204)，以及敏感设备(211)、敏感设备负载(212)、敏感设备与敏感设备负载之间的一条连接电线(213)、敏感设备与敏感设备负载之间的另一条连接电线(214)；串扰线束包括干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)、干扰源设备与干扰源负载之间的地线(204)，以及敏感设备与敏感设备负载之间的一条连接电线(213)、敏感设备与敏感设备负载之间的另一条连接电线(214)；所述的串扰频谱计算方法包含以下步骤：
步骤A、确定串扰系统中的干扰源设备(201)和敏感设备(211)；
步骤B、测量干扰源设备(201)的干扰频谱、干扰源设备(201)的阻抗、干扰源负载(202)的阻抗、敏感设备(211)的阻抗，以及敏感设备负载(212)的阻抗；
步骤C、测量串扰线束在不同频率下的短路和开路输入阻抗，并计算串扰线束的频变自参数与互参数；
步骤D、建立线束间串扰的频域模型，求解串扰频域表达式；
步骤E、利用测量得到的干扰源频谱、各设备及其负载阻抗，以及计算得到的串扰线束频变参数，通过串扰频域表达式求得串扰频谱；
所述的计算方法是计算敏感设备(211)两端的串扰电压频谱，记为Ut1(jω)，以及敏感设备负载(212)两端的串扰电压频谱，记为Ut2(jω)；
所述步骤B中待测量的电气参数包括：干扰源设备(201)的干扰频谱，记为Us(jω)；干扰源设备(201)的阻抗，记为ZS；干扰源负载(202)的阻抗，记为ZL；敏感设备(211)的阻抗，记为Zt1；以及敏感设备负载(212)的阻抗，记为Zt2；
所述步骤C中待测量的在不同频率下的串扰线束参数包括：串扰线束的输入短路阻抗矩阵Zin sc和串扰线束的输入开路阻抗矩阵Zin oc；串扰线束的输入短路阻抗矩阵Zin sc中，矩阵对角线元素为各电线终端短路时测得的电线与地线之间的输入阻抗，矩阵非对角线元素为各电线终端短路时测得的电线之间的输入阻抗；串扰线束的输入开路阻抗矩阵Zin oc中，矩阵对角线元素为各电线终端开路时测得的电线与地线之间的输入阻抗，矩阵非对角线元素为各电线终端开路时测得的电线之间的输入阻抗；
所述步骤D的串扰频域建模过程中，考虑干扰源设备与负载之间的连接电线(203)的频变电阻Rsf和频变电感Lsf，敏感设备与负载之间的一条连接电线(213)的频变自阻抗Zt1f，敏感设备与负载之间的另一条连接电线(214)的频变自阻抗Zt2f，干扰源设备与负载之间的连接电线(203)和敏感设备与负载之间的一条连接电线(213)之间的频变耦合互电感Mst1和频变耦合互电容Cst1，干扰源设备与负载之间的连接电线(203)和敏感设备与负载之间的另一条连接电线(214)之间的频变耦合互电感Mst2和频变耦合互电容Cst2；
所述步骤E中的串扰频谱计算流程如下：首先将测量得到的干扰源设备阻抗ZS，干扰源负载阻抗ZL，敏感设备阻抗Zt1，以及敏感设备负载阻抗Zt2，转化为随频率变化的一列复数，求得串扰频谱表达式中各设备及其负载的频变阻抗参数；然后利用串扰线束频变自参数与互参数的计算结果，得到串扰频谱表达式中的串扰线束参数，包括：干扰源设备与负载之间连接电线的频变电阻Rsf和频变电感Lsf，敏感设备与负载之间两条连接电线的频变自阻抗Zt1f和Zt2f，干扰源设备与负载之间连接电线和敏感设备与负载之间两条连接电线之间的频变耦合互电感Mst1和Mst2，以及频变耦合互电容Cst1和Cst2；最后通过串扰频谱表达式计算串扰频谱。
2.按照权利要求1所述的串扰频谱计算方法，其特征在于，所述步骤C中，所述的串扰线束自参数与互参数计算流程如下：首先通过测量得到串扰线束输入短路阻抗矩阵Zin sc和输入开路阻抗矩阵Zin oc，利用以下关系式求得串扰线束短路阻抗矩阵Zsc和开路阻抗矩阵Zoc：
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<mn>2</mn>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，Zsc(i,i)为短路阻抗矩阵Zsc的对角线元素、Zsc(i,j)为短路阻抗矩阵Zsc的非对角线元素，Zoc(i,i)为开路阻抗矩阵Zoc的对角线元素，Zoc(i,j)为开路阻抗矩阵Zoc的非对角线元素；Zin sc(i,i)为各电线终端短路时测量得到的电线i与地线之间的输入阻抗，Zin sc(i,j)为各电线终端短路时测量得到的电线i与电线j之间的输入阻抗；Zin oc(i,i)为各电线终端开路时测量得到的电线i与地线之间的输入阻抗，Zin oc(i,j)为各电线终端开路时测量得到的电线i与电线j之间的输入阻抗；i,j＝1,2,…N且i≠j，N为电线的根数；
然后利用以下关系式，通过传播常数矩阵Γ和特征阻抗矩阵Zc，求得串联阻抗矩阵Z和并联导纳矩阵Y：
<mrow>
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</mrow>
Z＝ΓZc,Y＝(Zc)-1Γ.
其中，l为电线长度，Γ为传播常数矩阵，Zc为特征阻抗矩阵，Z为串联阻抗矩阵，Y为并联导纳矩阵，Zsc为短路阻抗矩阵，Zoc为开路阻抗矩阵；
接着求出串扰线束的频变电阻矩阵R、频变电感矩阵L、频变电导矩阵G和频变电容矩阵C；最后从上述矩阵元素中得到串扰线束的频变自参数与互参数。
3.按照权利要求1所述的串扰频谱计算方法，其特征在于，所述步骤D中的串扰频谱表达式计算流程如下：
首先根据串扰频域模型，利用以下关系式计算干扰源回路中的干扰电压Usf(jω)和干扰电流Isf(jω)：
<mrow>
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</msub>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，ω为角频率，Us(jω)为干扰源设备的干扰频谱，ZS为干扰源设备的阻抗，ZL为干扰源负载的阻抗，Rsf和Lsf为干扰源设备与负载之间连接电线的频变电阻和频变电感，Usf(jω)为干扰源回路中的干扰电压，Isf(jω)为干扰源回路中的干扰电流；
然后，将干扰源回路中的干扰电流对敏感设备回路中敏感设备与敏感设备负载之间一条连接电线(213)的感性耦合作用等效表示为电压源，记作U1(jω)；将干扰源回路中的干扰电流对敏感设备回路中敏感设备与敏感设备负载之间另一条连接电线(214)的感性耦合作用等效表示为电压源，记作U2(jω)；将干扰源回路中的干扰电压对敏感设备回路中敏感设备与敏感设备负载之间一条连接电线(213)的容性耦合作用等效表示为电流源，记作I1(jω)；将干扰源回路中的干扰电压对敏感设备回路中敏感设备与敏感设备负载之间另一条连接电线(214)的容性耦合作用等效表示为电流源，记作I2(jω)；用以下关系式计算等效电压源U1(jω)、U2(jω)和等效电流源I1(jω)、I2(jω)：
U1(jω)＝Mst1jωIsf(jω),U2(jω)＝Mst2jωIsf(jω)
I1(jω)＝Cst1jωUsf(jω),I2(jω)＝Cst2jωUsf(jω)
其中，ω为角频率，Mst1为干扰源设备与负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的一条连接电线(213)之间的频变耦合互电感，Mst2为干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的另一条连接电线(214)之间的频变耦合互电感，Cst1为干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的一条连接电线(213)之间的频变耦合互电容，Cst2为敏感设备设备与敏感设备负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的另一条连接电线(214)之间的频变耦合互电容，Usf(jω)为干扰源回路中的干扰电压，Isf(jω)为干扰源回路中的干扰电流；
最后通过串扰系统阻抗之间的串并联关系来计算串扰频谱的表达式。
4.按照权利要求1所述的串扰频谱计算方法，其特征在于，所述步骤D中的串扰频谱表达式包括敏感设备两端的串扰电压频谱Ut1(jω)和敏感设备负载两端的串扰电压频谱Ut2(jω)的表达式，两者均可写成串扰线束频变自参数与互参数，以及干扰源频谱、各设备及其负载阻抗的函数：
Ut1(jω)＝f1(Us(jω),ZS,ZL,Zt1,Zt2,Rsf,Lsf,Zt1f,Zt2f,Mst1,Mst2,Cst1,Cst2)
Ut2(jω)＝f2(Us(jω),ZS,ZL,Zt1,Zt2,Rsf,Lsf,Zt1f,Zt2f,Mst1,Mst2,Cst1,Cst2)
其中，ω为角频率，Us(jω)为干扰源设备的干扰频谱，ZS为干扰源设备的阻抗，ZL为干扰源负载的阻抗，Zt1为敏感设备的阻抗，Zt2为敏感设备负载的阻抗，Rsf和Lsf为干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线的频变电阻和频变电感，Zt1f和Zt2f为敏感设备与敏感设备负载之间两条连接电线的频变自阻抗，Mst1为干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的一条连接电线(213)之间的频变耦合互电感，Mst2为干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的另一条连接电线(214)之间的频变耦合互电感，Cst1为干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的一条连接电线(213)之间的频变耦合互电容，Cst2为干扰源设备与干扰源负载之间的连接电线(203)和敏感设备与敏感设备负载之间的另一条连接电线(214)之间的频变耦合互电容。
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