线缆系统抗辐射噪声干扰仿真应用案例

1.摘要

2.仿真思路

3详细仿真流程与结果

3.1软件与环境

3.2仿真流程

3.2.1模型导入与求解区域定义

下图为导入的汽车CAD模型，其中包含车身、车内框架、轮毂、轮胎以及尾部电子设备。首先在Domain中定义仿真频率、求解区域、网格尺寸、边界条件以及并行分区数目。其中FDTD的时间步长、空间步长、Start time、End time均基于指定的最低频率和最高频率计算得到，其中Lowest Frequency = 1/tend,   。求解区域Domain具体设置如下：

边界条件设置为PML。

3.2.2材料定义

3.2.3 KBL格式的线缆数据导入

将材料Steel赋给几何carshell，frame，wheelshields以及enclosures，将材料Aluminum赋给几何rims，将Rubber赋给几何tires。

选择PEC材料赋给设备与车身的接地线groundwires，如下图所示。

线缆的CAD数据KBL文件包含了线缆路径以及物理特征等信息。EMA3D Cable可以直接读入KBL格式数据，自动创建线缆路径以及横截面信息。此案例中选择KBL线缆数据文件完成线束信息导入。

修改两个屏蔽线缆束” CL_014”以及” CL_016_2”的转移电感Transfer Inductance的计算方式为“Fixed Value”。

3.2.4设置平面波激励源

3.2.5设置探针

本例中我们关注Cable Harness “w_200_1”内芯上的感应电压噪声以及屏蔽线缆“CL_016_2”的屏蔽层上的感应电流，下一步在对应的Cable上定义电压探针和电流探针。

(1)设置Voltage Probe。选择Cable Harness “w_200_1”，定义两个Terminations，分别端接50Ohm的电阻，求解方式设置为Boundary。

在菜单MHARNESS中选择Cable Probes定义Voltage Probe，选择“w_200_1”这段Cable以及Probe的放置位置，并定义Segment，如下图所示。

(2)设置Current Probe。分别选择Cable Harness “CL_016_2” ，“W_996_2”和 “W_999_2””定义两个Terminations，分别端接50Ohm的电阻，求解方式设置为Boundary。

在菜单MHARNESS中选择Cable Probes定义Current Probe，选择“CL_016_2”这段Cable以及Probe的放置，并定义Segment，如下图所示。

(3)设置Bulk Current。在Cable Harness “bn_964” 创建Bulk Current Probe，监测此段线束在X方向上的注入电流。

(4)设置表面感应电流监测Animation。在EMA3D Probes 中选择Animation并在结构树中选择Car和electronics，定义Probe Type为Electric Current。

3.2.6网格剖分与计算

在File->Space Claim Options-> EMA3D->FDTD Meshing 中设置Deconfliction Type为“Full”。返回主界面完成网格剖分，并点击Analysis->Start进行求解。

3.2.7 结果后处理

在Results下面打开完成的计算数据节点，分别右键选择Voltage，Current，Bulk Current并点击Plot，即可在Visualization下面看到绘制的2D Plots。分别点击这些结果节点选择Show可以查看以下计算结果。

右键点击Results下面的Animation Probe选择Generate Animation可生成表面电流的时域动画图。将Axis的Maximum设置为1，得到如下结果。

3.3仿真结果分析

4 资源效果分析

5 结论