CST電動(dòng)汽車(chē)Cable Harness Simulation全流程電磁仿真（二）

來(lái)源：CST仿真專(zhuān)家之路更新時(shí)間：2024-06-26 閱讀：

作者 | Zhou Ming

本期繼續(xù)介紹汽車(chē)Cable的傳輸特性仿真，主要包含Cable的S參數(shù)和Crosstalk仿真。

上圖是該仿真的3D模型，包括了Cable模型（由CST Cable Studio創(chuàng)建）、簡(jiǎn)化的3D結(jié)構(gòu)模型（模擬整車(chē)結(jié)構(gòu)）。這里需要說(shuō)明的是，整車(chē)結(jié)構(gòu)模型對(duì)Cable之間的耦合有非常大的影響，此處用簡(jiǎn)化模型是為了提高仿真效率，在實(shí)際情況下，如果想獲得比較準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，一定要使用真實(shí)的車(chē)身結(jié)構(gòu)模型。

創(chuàng)建cable port

創(chuàng)建3D模型之后，需要給cable添加port。從CST2023版本開(kāi)始，cable添加的方式有些變化，增加了一個(gè)Cable Ports圖標(biāo)，點(diǎn)擊之后打開(kāi)Cable Ports Manager。用戶(hù)可以根據(jù)需要來(lái)定義差模port和共模port，想要了解更多細(xì)節(jié)的話(huà)可以參考CST help文件。在這個(gè)模型中，所有cable的port都定義成共模port（cable port to REFERENCE）。

信號(hào)線(xiàn)的S參數(shù)仿真

如上圖所示，本案例中有兩種規(guī)格的信號(hào)線(xiàn)，分別是N1-N2段的雙絞線(xiàn)和N11-N12段的同軸線(xiàn)，在雙絞線(xiàn)的兩端添加Mode converter，可以同時(shí)對(duì)雙絞線(xiàn)的差模和共模特性進(jìn)行分析。還記得上一期CST電動(dòng)汽車(chē)Cable Harness Simulation全流程電磁仿真（一）中我們計(jì)算過(guò)cable的特征阻抗嗎？Port的阻抗值設(shè)置要參考cable特征阻抗的計(jì)算結(jié)果。

通過(guò)創(chuàng)建S-Parameter task，可以很快拿到信號(hào)線(xiàn)cable的插損（S21）、回?fù)p（S11）曲線(xiàn)，以及差模轉(zhuǎn)共模（S31、S41）曲線(xiàn)。

電源線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn)的Crosstalk仿真

電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)之間的串?dāng)_問(wèn)題，是電動(dòng)車(chē)上常見(jiàn)的電磁干擾問(wèn)題。為了模擬電源線(xiàn)的干擾，在電源線(xiàn)的一端添加port6（如下圖所示），電源線(xiàn)其他端口端接負(fù)載電阻。如果想獲取更準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，在仿真建模時(shí)需要增加PCB的模型。

噪聲源的設(shè)置可以選擇兩種不同的方法。

1、創(chuàng)建AC task，選擇1V的寬帶信號(hào)作為激勵(lì)源。通過(guò)仿真可以看到信號(hào)線(xiàn)（雙絞線(xiàn)和同軸線(xiàn)）上耦合的頻域噪聲。這種方法可以幫助工程師判斷高風(fēng)險(xiǎn)的諧振點(diǎn)。

2、創(chuàng)建Trans task，設(shè)置真實(shí)的時(shí)域信號(hào)作為激勵(lì)源（需要考慮PCB）。通過(guò)仿真可以看到信號(hào)線(xiàn)（雙絞線(xiàn)和同軸線(xiàn)）上耦合的時(shí)域及頻域噪聲。這種方法可以幫助工程師獲得更準(zhǔn)確的仿真結(jié)果。