中心議題：

• 計算汽車部件電磁兼容性的必需工具
• 計算方法比較
• 汽車電磁兼容性分析流程
• 分析結果比較

隨著電子技術的不斷發展
，新技術越來越多的應用到汽車領域，因此各個電子裝置和電子控製係統必須相互適應
，這就是電磁兼容性(EMC)要(yao)求(qiu)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)汽(qi)車(che)可(ke)靠(kao)性(xing)，設(she)計(ji)師(shi)必(bi)須(xu)在(zai)早(zao)期(qi)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)分(fen)析(xi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)問(wen)題(ti)。目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)上(shang)推(tui)出(chu)了(le)一(yi)些(xie)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)分(fen)析(xi)軟(ruan)件(jian)，可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)工(gong)程(cheng)師(shi)完(wan)成(cheng)汽(qi)車(che)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)。
　　
按軟件的適用性劃分，市場上推出的電磁兼容性分析軟件可以分為兩大類：板級電磁兼容分析軟件和係統級電磁兼容分析軟件。
　　
汽車電子屬於係統級電磁兼容性分析
，適用的軟件有：EMCstudio，HFSS
，FEKO，EMC2000，FLO／EMC
，PAM-CEM。
　　
qichedianzidediancijianrongxingfenxishizhizaijinxingqichedianqixianluzhengtishejishigenjucheliangjutidejishucanshuhecheliangdeshijishiyonghuanjing
，congfenxigezhongganraoyuandetexinghejishucanshurenshou
，quedingganraodelujingheouhefangshi，ranhoucaiqugezhongcuoshiyizhiganrao，xiaochuganraodeouhe，zengqiangbeiganraoduixiangdekangganraonengli，congershiqichedianzichanpinjishebeizhengchanggongzuo。qichezhongdeEMC在大多數情況下主要取決於：金屬車體、連接電纜、電子控製單元(ECU)和電子元器件、天線。
　　
通過精確的模擬以上所列的要點和選用合適的計算方法
，就可能對EMC做出準確的預測。
　　
1計算汽車部件的必需工具
　　
計算汽車部件的必需工具為：

(1)計算3D電磁場的程序：
求解Maxwell方程組、考慮車身結構／測試裝置；

(2)傳輸線計算程序：
傳輸線方程式解決方案、要考慮到外部場影響到係統內部；

(3)電路計算程序：
電路方程式的計算、考慮到複雜負載的影響。
　　
2計算方法比較
　　
(1)電磁場計算程序MOM的優勢為：

場的散射考慮到真實的三維幾何結構；局限性為：不能夠用於計算定製的電纜包、不可能考慮到具有非線性端結裝置的複雜電流、很難處理絕緣的和磁性材料；精度依賴於網格的質量。
　　
(2)傳輸線計算程序MTL優勢為：

頻率依賴於考慮的電纜參數、獨立的3個成分：源
，電纜和負載、計算速度高；局限性為：傳輸線計算不可以考慮到任何的三維幾何結構

，隻是接近真實的三維情況；精度依賴於LC參數的計算和沿著金屬線方向縱向分割精度。
　　
(3)電路計算程序(SPICE)優勢為：

複雜電路、時域計算

、簡單的非線性描述；缺陷為：程序不能夠指導EMC問題、限於電磁場的困境
、大係統的穩定性問題
；精度：用精確模型的時候精度很高、精確的模型非常少。
　　
(4)混合方法
　　
不同方法的結合：集中優勢
，丟棄缺陷。

①3DEM程序+傳輸線計算程序
在沒有金屬線的時候直接用三維電磁求解器計算電磁場、場使用傳輸線激勵源。

②傳輸線計算程序+電路計算程序
傳輸線係統細分為小段、每一個線段是一個帶有集總參數的電流模型。

在這樣的方法之下
，負載裝置(包括非線性的)可以用電路分析工具(SPICE)。
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3建立模型
　　
建立正確的模型是求解汽車電磁兼容性問題的關鍵。為了準確計算輻射
、chuandaofashehekangganraowentibixujiangcheshen
，lianjiedianlanyijingduanjiedeqingkuangxiangxidingyi。shouxiandaorucheshenwenjian，ruanjiantongchanghuizidonghuafenwangge。ranhoudingyilianjiedianlan、天線結構、設備等。定義設備可以使用原理圖或者SPICE文件，如圖1所示模型。


4汽車電磁兼容性分析流程

(1)根據想要的ECU功能調整組件需求；
(2)根據指定的汽車功能調整組件需求；
(3)定義組件必要規格

；
(4)設計和最優化組件；
(5)檢查電纜布局是否滿足電磁兼容性要求；
(6)汽車EMC計算；
(7)根據問題調整組件和電纜布局後重新分析。
　　
5分析結果比較
　　
使用EMCstudio中TriD(矩量法)和FEKO軟件計算外場屏蔽效能(θ=80°

，η=90°，φ=45°)
，如圖2
、3所示。


用不同算法計算入射場耦合到電纜線中的電壓和電流(TriD-矩量法，FEKO-矩量法，TriD／MTL矩量法和傳輸線法的混合算法)，如圖4、5所示。

使用FEKO和EMCstudio軟件的不同算法分析了屏蔽效能，場到電纜的耦合，電纜線輻射
，電纜到天線的耦合等發現：不同軟件和不同算法的計算結果非常吻合，並且和實際測試結果吻合。隻是相同硬件環境下軟件計算速度不同
，EMCstudio計算更快一些。圖6表示的是使用相同配置計算機求解相同數量網格問題所需要的時間。

選擇汽車係統電磁兼容性設計分析軟件，需要根據用戶的需求、針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)的(de)問(wen)題(ti)選(xuan)擇(ze)不(bu)同(tong)的(de)工(gong)具(ju)和(he)算(suan)法(fa)。每(mei)個(ge)算(suan)法(fa)都(dou)是(shi)成(cheng)熟(shu)的(de)
，在(zai)正(zheng)確(que)建(jian)立(li)模(mo)型(xing)基(ji)礎(chu)上(shang)不(bu)同(tong)算(suan)法(fa)的(de)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)基(ji)本(ben)吻(wen)合(he)。借(jie)助(zhu)分(fen)析(xi)軟(ruan)件(jian)的(de)幫(bang)助(zhu)，可(ke)以(yi)遲(chi)早(zao)發(fa)現(xian)和(he)解(jie)決(jue)汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)問(wen)題(ti)。