静海 发表于 2015-12-1 17:07:34

电磁兼容的数值仿真剖析——CST2013

    导言    电磁兼容(EMC=Electromagnetic Compatibility)指的是事物在电磁环境下所受影响巨细的表征。打印电路板(PCB = Printed Circuit Board)上走线间的彼此串扰(XT = Crosstalk )、变频电源对收音机的搅扰(EMI = Electromagnetic Interference)、手机对人体的热效应(SAR = Special Absorption Rate)、天线规划(Antenna Placement)、雷击瞬态电流冲击损坏电子设备的正常作业(Lightning Strike)以及核爆时强电磁脉冲的瞬态效应(EMP = Electromagnetic Pulse)等等均归于电磁兼容研讨的范畴。    电磁兼容掩盖全部电磁频段。前期EMC概念首要是在低频或工频频段,而跟着大家对频段请求的逐步增强,电磁频率越来越高,现在常用的EMC规范已触及到40GHz的 频段。前期选用的电路概念则有必要代之于电磁场概念。尤其是触及到电磁辐射方面,则只能选用电磁场和电磁波的 概念方能解说和剖析。    为了十分好地规范电磁兼容,世界上现已拟定了一系列规范和约束,包括通用世界规范、行业规范、军用规范等。 在中国,首要有国家规范(简称国标GB)和国家军用规范(简称国军标GJB)两大类电磁兼容规范。    现在全部EMC规范,不管世界仍是国内,均滞后于实际使用的需求。不但是频段上,并且更首要的是在概念上需求充分和改进。如:中国的手机比吸收率SAR规范仍未全部强行施行(山寨手机)、尚无40GHz以上的EMC规范、规范中很多落后的电路概念仍主导着具有强电磁辐射特性的电磁兼容范畴等等。换言之,对电磁兼容的真实了解不能停留在路概念上,而应当选用场概念才干真实对其精确界说和处理。电磁兼容是一个对电磁场和电磁波常识以及实践经验请求十分强的范畴。现在国内从事电磁兼容作业的工程师绝大部分均是机械和电子线路专业布景的,这关于他们真实把握电磁兼容的机理并找到有用的处理方案来说是有很大难度的。    传统电磁兼容测验分为四类:传导发射(CE = Conducted Emission)、传导敏感度(CS = Conducted Susceptibility)、辐射发射(RE = Radiated Emission)和辐射敏感度(RS = Radiated Susceptibility)。虽然这种分类办法存在必定的片面性,但确实现已掩盖了绝大部分电磁兼容疑问。常用的电磁搅扰EMI包括CE和RE两部分,而电磁敏感度EMS则为CS和RS的总称。EMI和EMS更学术化,而CE、CS、RE和RS好像更工程化些。 电磁兼容是与测验严密有关的概念。现在对商品是不是 经过EMC规范简直无一例外地经过暗室实测来完结的。在世界上,软件仿真现已进入了平时的电子商品设计流程当中。电子样机的仿真预估是缩短商品设计周期不可或缺的有用手法。频率越高,则仿真手法越表现得必不可少。试想,对民航整机进行适航测验中的一个项目——雷击测验, 每次测验将消耗很多的财力和人力。而选用电磁仿真软件进行整机雷击仿真,对首要疑问的发现和改进,是十分经济、方便、有用的。    当然,软件仿真无法代替实测,而实测又并非对每个商品的每个期间均是必需的。仿真与实测应当本着用样本实测标定仿真,用仿真代替杂乱实测,再用实测批改仿真的这么按部就班的形式,将定性的仿真与定量的实测有机地结合起来。一味寻求实测和一味寻求仿真的思路均是片面的。以下列举了很多的典型EMC仿真实例,介绍对各类电磁兼容疑问怎么有用地选用CST仿真软件进行仿真预估,开阔电磁电路仿真软件的使用思路。    电磁仿真软件有一个共性,即是它们都与要仿真物体的电尺度有关。电尺度界说为被仿真物体的几许尺度(米)除以所触及最高频率对应的波长(米),单位是波长数。 电磁仿真分为电路仿真、准静电磁仿真、全波电磁仿真、 高频渐进仿真等四大类算法以及它们的混合算法。除了电 路仿真不触及到构造什物的物理尺度外,其他均与其电尺 寸有关。留意,这儿讲的路仿真指的是纯电路仿真,即依据SPICE网络的电压电流仿真,不包括三维构造散布参数获取的概念,由于此刻将触及场仿真,即比电路仿真高一个等级的“准静电磁仿真”。海淘购物一定要选正规平台,海外购物平台欧莱名品,拥有7年海淘购物服务经验,专业的购物团队帮您德国代购、美国代购,支持网站直接注册下单和淘宝下单,安全、方便、放心海淘!    依据电尺度的巨细,咱们将电磁兼容仿真分为以下四个层面:    a) 打印电路板板级EMC仿真:思考PCB板在正常作业状态下的信号完整性(SI = Signal Integrity)、电源完整性( PI = Power Integrity )、电磁搅扰( EMI = Electromagnetic Interference)和电磁敏感度(EMS = Electromagnetic Susceptibility)四类仿真,得出板上的电流散布或许包括板子的近场等效电流和等效磁流散布。板子中的RLC集总无源器材以及芯片模块等有源器材均被思考进入。此刻,PCB自身的自兼容疑问,如SI和PI均被有用地思考进入,一起还统筹了内部源(EMI)和外部源(EMS)的电磁兼容疑问。别的,还给出了PCB与周边环境彼此作用的接口—板上电流或近场源;    b)线缆线束级EMC仿真-:任何电子设备均包括有各类线缆线束,单线、双绞线、排线、单芯及多芯屏蔽线以及这些线型与屏蔽的恣意组合所构成的线束。尽人皆知,一旦体系中有线缆线束,不管是仿真仍是实测,电磁兼容就变得很不断定,表现出很强的随机计算特性。依据实测且具有必定计算含义的搬运阻抗概念是一般处理这一疑问的首要办法。这儿需求仿真的是SI、EMI和EMS三类疑问,一起也得出共模电流或等效电磁流;    c)机箱机柜级EMC仿真-:首要讲的是金属外壳的机箱或机柜。其间的PCB和电缆等均是电磁辐射源,可以在上面两个层面中处理。而关于机箱自身,最扎手的则是其上细微的散热孔缝、搭接、紧固螺钉、导电橡胶、屏蔽薄膜、金属丝网等等构造尺度远小于波长而又无法疏忽 的电磁走漏构造,由于此类疑问有必要选用全波电磁场仿真算法来处理,而这类算法均需求区分可以分辩这些细微构造的网格,致使网格数激增,仿真速度和精度降低。咱们这儿选用CST特有的依据部分集总电路概念且无需区分网格的“精简模型”来处理这对对立;    d)分体系及体系级EMC仿真:分体系指的是可以独立作业的子体系设备;体系指的是终端商品,如整 机、整舰、整车、整星等。它们是由以上三类中心商品组合而成。经过对PCB和线缆线束的仿真得出EMC源,将这些源置入机箱和体系中进行电磁仿真,即得到该体系的电磁兼容特性。

永恒的瞬间 发表于 2015-12-2 09:23:05

学习!:)

桃花岛主 发表于 2015-12-2 09:43:13

认识几个做仿真的,都转行了:(

@柯南 发表于 2017-5-4 11:47:04

谢谢专分享的好东西。:)

yszlcool 发表于 2017-5-31 09:16:14

搞高大上的仿真都转行,那我们更没饭吃了。:funk:

标准学习、实验测试、产品设计、技术仿真、问题整改、产品认证、市场问题、标准提案。。。那一样都不能少
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