CST—EMC（電磁相容）模擬及分析工具

背景概述

隨著汽車電子的發展特別是新能源網際網路汽車的興起，整車的EMC環境越來越惡劣，傳統的EMC設計面臨著設計階段盲目性強、除錯測試階段工作量大、整改階段重複性高等諸多挑戰，需要透過EMC模擬來解決上述問題。EMC模擬貫穿產品開發全週期，從PCB的電源完整性和訊號完整性分析，到線纜線束的串擾及輻射情況，再到機箱機殼的遮蔽效能效果，以及整車的EMC測試等，都可以使用EMC模擬來幫助分析。透過模擬結果能夠對設計需求進行驗證，為EMC實測結果提供參考，從而儘早發現潛在的電磁相容問題、提出更優的解決方案、縮短整改產品的開發週期、節省成本。

軟體介紹

CST全稱為Computer Simulation Technology，具備完備的3D全波電磁場模擬技術。CST Studio Suite（CST工作室套裝）是CST的核心產品，是目前市場上準確、高效的3D EM模擬工具之一，包括CST微波工作室、CST設計工作室、CST印製電路板工作室、CST電纜工作室、CST電磁工作室、CST粒子工作室及CST多物理場工作室共7個子軟體，能滿足使用者從晶片級到系統級的設計需求。

• CST微波工作室

用於高頻器件的快速、準確3D模擬工具。適用於整個電磁波和光波波段的電磁模擬，可模擬大部分結構、材料下的S引數、輻射和散射問題。

• CST設計工作室

通用的路模擬工具。支援基於模型或電路元件的各種型別，可進行時域非線性電路和頻域路模擬，支援三維電磁場和電路的場路協同模擬，支援引數化SPICE、TOUCHSTONE、IBIS模型匯入。

• CST印製電路板工作室

用於對印製電路板的訊號完整性（SI）、電源完整性（PI）以及電磁相容性（EMC）分析。

• CST電纜工作室

專業的線纜線束SI、EMI、EMS模擬工具，用於電纜線束的訊號完整性（SI）和電磁相容性（EMC）分析。

• CST電磁工作室

包含靜場和低頻場求解器，用於感測器、驅動裝置、變壓器、線性電機等電磁模擬。

• CST粒子工作室
  

用於自由移動帶電粒子的完全一致性模擬。如二次電子發射、爆炸發射等，用於電子槍、陰極射線管、加速器以及磁控管等模擬分析。

• CST多物理工作室

用於求解熱和機械應力問題的工具。該模組一般與其他模組結合來解決耦合模擬任務，計算電磁損耗引起的熱及由熱引起的形變，支援各向同性/異性熱傳導材料，溫變材料等。

CST解決方案在汽車領域的應用

• 部件EMC設計中的應用：透過對印製板的訊號完整性和電源完整性模擬，可以加強印製板走線和佈局的合理性，提高EMC測試的透過率

• 電驅系統EMC設計中的應用：可以模擬瞬變電壓透過共用電源，耦合到其他電子系統的傳導干擾，還可以模擬各個模組之間耦合的干擾以及模擬電纜的輻射情況

• 線纜線束EMC設計中的應用：透過對車內線路線束佈局、電磁輻射情況等進行模擬，根據模擬結果評估線纜輻射程度以及是否需要增加遮蔽等，減小後期整改的工作量，降低成本

• 天線EMC設計中的應用

 對安裝在擋風窗戶上的不同種類的玻璃天線進行模擬，比如玻璃內嵌細金屬絲天線、印刷在玻璃表面的天線以及透明導電薄膜天線等

 對天線佈局及多種天線間互偶情況進行模擬，從而在保證天線效能的基礎上達到更好地佈局

 對毫米波雷達天線的拓撲結構及天線效能以及雷達罩對天線效能的影響進行模擬

• 整車的輻射發射及抗擾度模擬

• 車內電磁場對人體暴露評估模擬

應用案例