在本文開始之前，我們先來看一個射頻干擾案例。 上圖案例涉及2016年後生產的Land Rover Sport豪華SUV車款，該車款配備之後方停車輔助攝影機的資料訊號干擾了DAB訊號，導致DAB音訊訊號中斷，這是一個非常典型的射頻干擾案例，Cable與Cable、Cable與天線的耦合，造成了這個問題的出現。 Cable與天線耦合模擬 如何避免類似問題的出現呢？在整車開發階段，電磁工程師可以透過Cable與天線之間的耦合模擬，來評估產生干擾的風險，這對提升整車安全可靠性非常有意義。 建立整車3D模型 建立整車3D模型是Cable與天線耦合模擬的第一步。整車的CAD模型可以由CATIA創建，經過達梭系統旗下軟體PowerFLOW的前處理PowerDELTA對CAD模型進行處理，簡化曲面結構，產生NASTRAN格式的網格，導入CST。經過處理後的網格品質更高，不僅可以減少模擬報錯的機率，還可以大幅提升模擬效率。 建立天線3D模型 利用Antenna Magus建立天線模型，具體流程可以參考公眾號文章CST模擬案例 001：Antenna Magus 天線設計流程。建立好的天線模型在CST中加入匹配電路，做進一步的最佳化設計。 添加E-probe探針 為了更好的監控天線周圍的場強，可以在天線附近區域添加E-probe，以取得場強的大小。 建立Co-simulation Task 建立Co-simulation Task，激勵訊號由port1位置注入，此處設定的是U=14V, fsw=500kHz的開關訊號。 結果分析 透過模擬可以得到E-probe上的場強大小，以及DAB天線接收到的訊號功率。導入CISPR25（國際EMC標準）的限值線，可以直接判斷DAB天線接收的干擾是否超標。 對於185M的超標頻點，可以透過增加2D場強監測器清楚的看到場強分佈。 全3D建模模擬流程 電動車在運行中會產生大量的低頻電磁干擾，這些低頻噪音可能來自馬達、電動驅動、電池、OBC、DCDC、無線充電等不同的部件，再經過屏蔽和非屏蔽的線纜貫穿整個車身，產生EMI問題。為了更好的限制整車的EMI發射水平，所有電動車輛必須滿足《GB18387-電動車輛的電磁場發射強度的限值和測量方法》，通過150kHz-30MHz的電場、磁場輻射發射強度測試，才能正式上市。對於低頻模擬，特別是1MHz以下頻段時，頻域求解器在效率和精確度上更具優勢，因此在這個頻段的模擬不再建議使用CST Cable Studio，而是採用3D建模的方法。下面我們具體來看全3D建模模擬流程。 Cable to 3D建立Cable模型 Cable to 3D是CST2023版本推出的新功能，該功能極大的簡化了Cable 3D模型的建立，推出以後獲得廣大用戶的一致好評，詳細的介紹可以參考：CST功能介紹：透過CST Cable Studio建立3D電纜模型。 建立整車3D模型 前面已介紹整車3D模型的建立流程，由於模擬屬於低頻段，這裡選擇的是CST的頻域F-solver，進行四面體網格的設定。 為了提高模擬效率，車身的材料可以設定成thinpanel。 建立AC Task 建立AC Task，激勵訊號由port1位置注入，Cable位於金屬面板的下方，為了更好的偵測屏蔽效果，在金屬面板上下都設定了probe。 模擬結果分析 透過模擬可以得到H-probe上的場強大小，透過計算就可以得到金屬面板的屏蔽效能。對於某些高風險的頻點，也可以透過增加2D場強監測器清楚的看到場強分佈。 相關文章： CST功能介紹：透過CST Cable Studio建立3D電纜模型 CST電動汽車Cable Harness Simulation全流程電磁模擬（上） 資料來源： 周明 - CST電動汽車Cable Harness Simulation全流程電磁模擬（三） 周明 - CST電動汽車Cable Harness Simulation全流程電磁模擬（四） 關鍵字：電動汽車、Cable、電磁模擬、EMC、線束（Cable Harness）、Probe