CST—EMC（電磁兼容）仿真及分析工具

背景概述

隨著汽車電子的發(fā)展特別是新能源互聯(lián)網(wǎng)汽車的興起，整車的EMC環(huán)境越來(lái)越惡劣，傳統(tǒng)的EMC設(shè)計(jì)面臨著設(shè)計(jì)階段盲目性強(qiáng)、調(diào)試測(cè)試階段工作量大、整改階段重復(fù)性高等諸多挑戰(zhàn)，需要通過(guò)EMC仿真來(lái)解決上述問(wèn)題。EMC仿真貫穿產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全周期，從PCB的電源完整性和信號(hào)完整性分析，到線纜線束的串?dāng)_及輻射情況，再到機(jī)箱機(jī)殼的屏蔽性能效果，以及整車的EMC測(cè)試等，都可以使用EMC仿真來(lái)幫助分析。通過(guò)仿真結(jié)果能夠?qū)υO(shè)計(jì)需求進(jìn)行驗(yàn)證，為EMC實(shí)測(cè)結(jié)果提供參考，從而盡早發(fā)現(xiàn)潛在的電磁兼容問(wèn)題、提出更優(yōu)的解決方案、縮短整改產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期、節(jié)省成本。

軟件介紹

CST全稱為Computer Simulation Technology，具備完備的3D全波電磁場(chǎng)仿真技術(shù)。CST Studio Suite（CST工作室套裝）是CST的核心產(chǎn)品，是目前市場(chǎng)上準(zhǔn)確、高效的3D EM仿真工具之一，包括CST微波工作室、CST設(shè)計(jì)工作室、CST印制電路板工作室、CST電纜工作室、CST電磁工作室、CST粒子工作室及CST多物理場(chǎng)工作室共7個(gè)子軟件，能滿足用戶從芯片級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)需求。

CST微波工作室

用于高頻器件的快速、準(zhǔn)確3D仿真工具。適用于整個(gè)電磁波和光波波段的電磁仿真，可仿真大部分結(jié)構(gòu)、材料下的S參數(shù)、輻射和散射問(wèn)題。

CST設(shè)計(jì)工作室

通用的路仿真工具。支持基于模型或電路元件的各種類型，可進(jìn)行時(shí)域非線性電路和頻域路仿真，支持三維電磁場(chǎng)和電路的場(chǎng)路協(xié)同仿真，支持參數(shù)化SPICE、TOUCHSTONE、IBIS模型導(dǎo)入。

CST印制電路板工作室

用于對(duì)印制電路板的信號(hào)完整性（SI）、電源完整性（PI）以及電磁兼容性（EMC）分析。

CST電纜工作室

專業(yè)的線纜線束SI、EMI、EMS仿真工具，用于電纜線束的信號(hào)完整性（SI）和電磁兼容性（EMC）分析。

CST電磁工作室

包含靜場(chǎng)和低頻場(chǎng)求解器，用于傳感器、驅(qū)動(dòng)裝置、變壓器、線性電機(jī)等電磁仿真。

CST粒子工作室

用于自由移動(dòng)帶電粒子的完全一致性仿真。如二次電子發(fā)射、爆炸發(fā)射等，用于電子槍、陰極射線管、加速器以及磁控管等仿真分析。

CST多物理工作室

用于求解熱和機(jī)械應(yīng)力問(wèn)題的工具。該模塊一般與其他模塊結(jié)合來(lái)解決耦合仿真任務(wù)，計(jì)算電磁損耗引起的熱及由熱引起的形變，支持各向同性/異性熱傳導(dǎo)材料，溫變材料等。

CST解決方案在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用

部件EMC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：通過(guò)對(duì)印制板的信號(hào)完整性和電源完整性仿真，可以加強(qiáng)印制板走線和布局的合理性，提高EMC測(cè)試的通過(guò)率

電驅(qū)系統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：可以仿真瞬變電壓通過(guò)共用電源，耦合到其他電子系統(tǒng)的傳導(dǎo)干擾，還可以仿真各個(gè)模塊之間耦合的干擾以及仿真電纜的輻射情況

線纜線束EMC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：通過(guò)對(duì)車內(nèi)線路線束布局、電磁輻射情況等進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果評(píng)估線纜輻射程度以及是否需要增加屏蔽等，減小后期整改的工作量，降低成本

天線EMC設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

? 對(duì)安裝在擋風(fēng)窗戶上的不同種類的玻璃天線進(jìn)行仿真，比如玻璃內(nèi)嵌細(xì)金屬絲天線、印刷在玻璃表面的天線以及透明導(dǎo)電薄膜天線等

?對(duì)天線布局及多種天線間互偶情況進(jìn)行仿真，從而在保證天線性能的基礎(chǔ)上達(dá)到更好地布局

?對(duì)毫米波雷達(dá)天線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及天線性能以及雷達(dá)罩對(duì)天線性能的影響進(jìn)行仿真

整車的輻射發(fā)射及抗擾度仿真

車內(nèi)電磁場(chǎng)對(duì)人體暴露評(píng)估仿真

應(yīng)用案例

審核編輯 黃宇