FEKO應用8-線纜束EMC仿真

1、FEKO 應用8: EMC 系列內(nèi)容：線纜束的輻射與抗干擾一、模型描述1.1模型描述:5圖1 :線纜與環(huán)境-全模型示意圖，包括線纜截面形式計算方法描述：采用矩量法-MoM+MTL線纜規(guī)格：采用兩根單線組成的帶屏蔽層的線束線束規(guī)格：半徑：0.5 mm導體材料：er = 4x10 6 S/m線間距：2 mm線束介質(zhì)層半徑：2.25 mm屏蔽層材料：（T =1x10 5 S/m屏蔽成厚度：0.25 mm絕緣層材料采用PET線纜外圍電路連接R=75 ohmC=10 pFL=10 nH屏蔽層與地之間的阻抗 R=1000 ohm1 / 25圖2:外圍電路連接 起始端（左）、終止端（右）計算參數(shù)：線纜的輻射

2、-Radiation線纜的抗干擾-Irradiation二、主要流程：啟動 CadFEKO ,打開自帶 的工程（在/Base/ 文件夾中Shielded_Two_Wire_Bench_Base.cfx ,在該工程中，已經(jīng)定義了各種參量。 個操作過程中，可以即時保存做過的任何修正。2.1 :讀入載體網(wǎng)格模型點擊 Home 菜單（或左上角的主菜單）中的 Import -mesh mesh”對話框：在Advanced ”標簽，修正 Scale factor to metres 的值為 0.01 , 認在File and format ”標簽，點擊 Browse 按鈕，找到自“Bench.nas ”,

3、直接讀入；點擊功能鍵“F5”適中顯示模型，把新導入的網(wǎng)格模型更名為“）一個工程： 在以下的各,彈出Import其他參數(shù)采用默帶的網(wǎng)格文件Bench ”2 / 25七 Gcgmebf inpgrl 餐收曲Ert i附hwi I Import mesh-it 工武 fbirmat Advanced I一Rie and fornatPteiam代 i. &t：.！ .:：Fie ferrnat |rMA5miJyIrport I CancelU LVmphnes; Gir?:Gg。弓但吸HuOhIL. Ge3mebv* 及E圖3:導入載體的網(wǎng)格模型把網(wǎng)格模型轉(zhuǎn)成幾何模型：在左側(cè)樹型瀏覽器中，展開“

4、Model- Geometry ”節(jié)點,選中“Bench ”模型，點擊鼠標右鍵，選擇Use model mesh ;3 / 25圖4 :載體的幾何模型讀入線纜走線文件：點擊“ Cables ”菜單，點擊左側(cè)的“ Cpbfch ”按鈕，彈出“Create cable patch ”對話框：點擊“Import points ”按鈕，讀入. Cable_path.txt ” .Delimiter修改為Tab，HamzCorts tructTranforrT 匚出z。0個 CablB匚/整 Single SpeciMdi Risbon TwtstsdplhsheU srdusf coax例 rLtOe

5、finitons圖5 :讀入線纜走線坐標文件線纜讀入之后顯示如下:4 / 25圖6:讀入線纜走線之后的顯示網(wǎng)格剖分規(guī)則設置：點擊“Mesh- Polyline refinement ,彈出Adplolylinerefinement ”對話框：點擊“Import points ”按鈕，讀入 .ZIncludeZCable_Path.txt”;Radius : tL1Mesh Size : tL1點擊Create ”按鈕Q AdvbvecP： 七 gwHWtry 鼻Sciveun Tookgptoy wUqeEMtOfted derrEfCfeJteOwfliidl eWfw4tCreate Me

6、rQ : hi*If mMNHRpncrve djgcM卜 Arid poMinr rrtmrmrnteiiaon Create mesh 彈出 Create mesh ”對話框，設置如下:網(wǎng)格剖分方法 Mesh size : Standard點擊：Mesh 生成網(wǎng)格。5 Z 25C CiFBsrte meshOpti Das AdvancedHtalh arhai WLljSeLectionG-lcibal nasJi e工工 qwM.aihSimitfdl / Tri atrl * sds J Egt M tinVire me中皿 1 leiigtli a=LDTctrui&dh ol H

7、. LtngtJhGlibal vjrt mdihaVix e z e i eul j 3.Cxai x0Wish | Siort M/ttLag二Cndl圖8 :定義網(wǎng)格劃分2.3 :線纜定義與設置定義屏蔽層： 點擊Cables 菜單左側(cè)的 CaShield ,彈出 Creatcable shield ”對話框：Definition method: Solid (Schelkunoff);Shield metal:Bundle_ShieldThickness: Bundle_Shield_t;點擊“Create 按鈕。Hwi*e Cwetwct (即訴而Eelfinttens口=由par h

8、urdUfr4KT，.Kfvdr即zg3eThdlJWKL46 / 25圖9 :定義線纜屏蔽層定義單線(Single Conductor ):點擊“Cables ”菜單左側(cè)的 Single conductor ”(或直接在左側(cè)樹型瀏覽器的“Configuration ”標簽中，展開“ Cables ”節(jié)點，選中“Cable cross sections”, 點擊鼠標右鍵，選擇 Single Conducto出 “ Create single conductor ”對話框:Metal: Bundle_WireRadius: Wire_1_r不勾選：With insulationLabel: Wi

9、re_1點擊 “ Create ”重復上述操作，添加第二個單線Wire_2Radius: Wire_2_rLabel: Wire_2點擊 “ Create18 *T UWjanisiiiiiiiHn hb imu iirwi! irMii BiBHiinnHiiBiBHi hh zzfi CablesH Shieids Cable shieldCatleShie Cable cross SBctorWre_lWfe 1Catols cross sectiDns3 Coble三 Pathsi , Single concbctof / iwtsted par 4 Ribbon 第 Cable bu

10、ndeNon-oMidLiEing eCoaxialZ CablePathl Model0 Geo*3flinch圖10 :創(chuàng)建單線-Wire_1 和 Wire_27 / 25定義線束(Cable bundle ):點擊Cables ”菜單左側(cè)的“Cable Bundle(或直接在左側(cè)樹型瀏覽器的 Configuration ”標簽中，展開 Cables ”節(jié)點，選中 Cablecross sections”，點擊鼠標右鍵，選擇Cable Bund彈出 ) Create Bundle ”對話框：不勾選：Auto bundleCables contained in bundle 部分：Cable

11、: Wire_1 ” ；OffsetX=Wire_1_dxOffsetY=0Rotation=0點擊“ Add ”按鈕Cable:Wire_2 ” ；OffsetX=Wire_2_dxOffsetY=0Rotation=0Shield Type 修改為：Shielded, dielectric filledInsulation medium 定義為：PETOuter radius:不勾選：pute automaticallyOuter Radius定義為：Bundle_rShield:CableShield1Label: Bundlei點擊“ Create ”按鈕完成創(chuàng)建。8 / 25圖11:

12、創(chuàng)建線纜束把當前工程另存為：“ Shielded_Two_Wire_Bench_Irrad_MTL.cfx”；定義線束拓撲 (Cable Harness ):點擊“Cables ”菜單中的 Cable Harness : 在左側(cè)樹型瀏覽器的Configuration 標簽中的 Global 節(jié)點下，會自動生成CableHarness1 ”;圖12 ：創(chuàng)建線纜拓撲-Cable harness創(chuàng)建 Cable Connector :選中新定義的 Cableharness1，點擊鼠標右鍵，選擇“Cable connector”,彈出 Create connector9 / 25選擇： Cable p

13、ath terminalPath terminal 修改為：CablePathl.Start點擊“ Add”兩次；Pin1:修改為：MyPinlPin2:修改為：MyPin2Pin3:修改為：MyPin3Label: C1點擊“Create 按鈕。圖 13 :生成 Connector-C1在左側(cè)樹型瀏覽器Configuration 標簽中，選中位于Global -CableHarness-Cable harness1- Connectors ”中新新創(chuàng)建的 C1 ,點擊鼠標右鍵選擇“Copy(Duplicate) 把新生成的 C1_1 更名為 C2 ,雙擊 C2 ,彈出Modify conne

14、ctor對話框：Path terminal修改為：CablePath1.End點擊OK按鈕10 / 25圖14 :修正C2創(chuàng)建 Cable Instance :在“Cables ”菜單中選擇Cable instance 彈出Createcable instance ”對話框:Cable type 修改為：BundleiSource : CiDestination : C2勾選： Select shortest route;按照下表定義 “ Signals and connectors11 / 25圖 15 :定義 Cable Instance創(chuàng)建線束外圍電路：在 “ Cables ”菜單中，點

15、擊右側(cè)的 “Schematic - CableHarness1 ”, 進入線束原理圖編輯界面。點擊 “Cable Schematic ”;在原理圖中，添加一個 Resistor : 調(diào)整位置（旋轉(zhuǎn)、拖動圾擊其圖標，修正阻值為75ohm ,名稱Label定義為：C1_Z12 ,在C1端白MyPin1 與MyPin2 之間跨接該 電阻；重復上述操作，在Connector的C2端定義另外一個電阻“ Resistor雙擊其圖標，修改其阻值為 75 ,名稱Label定義為C2_Z12 ,在C2端的MyPin1 與MyPin2 之間跨接嘲probeSchbY該電阻;ReetEtorinctctor Cfl

16、moeK PCE Groux： 則中指|kiad otqjA:EflurcE二!shes12 / 25圖16 :在C1和C2端定義電阻在原理圖中，添加一個 Capacitor ”,調(diào)整位置（旋轉(zhuǎn)、拖動雙擊其圖標，修正容值為10e-12 ,名稱Label定義為：C1_Z13 ,在C1端的MyPinl 和MyPin3 之間跨接 該電容.重復上述操作，在 Connector 的C2端定義另外一個電容“ Capacitor ”,雙擊其圖 標，修改其容值為 10e-12 ,名稱Label定義為C2_Z13 ,在C2端的MyPin1 與MyPin3之間跨接該電容MvPinlMyPhi2圖17 :在C1和C

17、2端定義電容13 / 25在原理圖中，添加兩個地符號“Ground ，調(diào)整位置（旋轉(zhuǎn)、拖動）在原理圖中，添加一個電感“Inductor : 調(diào)整位置（旋轉(zhuǎn)、拖徽擊其圖標，修正其電感值為10e-9 Henry ,名稱Label修改為C1_Z30 ,在C1端的MyPin3 與地之間 跨接該電感；圖18 :定義電感在原理圖中，添加一個電阻“Resistor : 調(diào)整位置（旋轉(zhuǎn)、拖魂）擊其圖標，修正其電阻值為1000 ,名稱Label更名為：C2_30.在C2端白MyPin3 與地符號之間跨接 該電阻。圖19 :在原理圖中，電阻和電感:激勵定義Configuration ”標簽,切換到3D視圖“ 3D

18、 View1 ”，在左側(cè)樹型瀏覽器中，進入14 / 25Plane Wave ,彈展開“Global ”節(jié)點，選中 Sources ”節(jié)點，點擊鼠標右鍵，選擇出 “ Add plane wave excitation”對話框：Direction 修正為：(Theta,phi ) =(35;30)Polarisation修正為：Left hand rotating *日lipticity(0 to 1) 修正為:1Label ： PlaneWavel點擊“ Add ”按鈕雙擊已經(jīng)建立的選擇為:圖20 :定義平面波激勵求解設置檢查：在Global ”節(jié)點中，展開“CabiarnessCableHa

19、rnessl ,彈出 Modify cable harness ”對話框:進入Solution 標簽，可以看到：Cable coupling properties 選擇為：IrradiatingSolution method for outer cable problem(shield/external ground)Multiconductor transmission line (MTL);15 / 25C Mod；。后 hame$53adl* ：Irr tii atinE：卜 mii， iebR&di ttintKdi 11 trig H比ktZLg. irridi iCreate me

20、sh : 采用默認設置，重新生成網(wǎng)格。提交計算：進入菜單“Solve/Run，點擊“ FEKO Solver : 提交計算。修正設置：點擊主菜單的“ Save as ”，把當前工程另存為“Shielded_Two_Wire_Bench_Rad_MoM.cfx”;在 Global ”節(jié)點中，展開 Cable harness ”,雙擊已經(jīng)建立的“CableHarnessl ,彈出Modify cable harness”對話框：進入Solution 標簽，進行如下修改：Solution method for outer cable problem(shield/external ground)選擇

21、為：Method of Moments(MoM), only for shielded cables;點擊“ OK” ；21 / 25 Modify cable harnessSundie SolutJQnnCable coupling properties1C Jrradatinfl _ !二， C* iRadiating；C Radiating (taking irrdiatiDn into aazount)1Solution method for outer cable proNem (shielded/externaI grountf)Mdticonductor transmissio

22、n line 例TL)* Meitiod cfMo(nents (MoM)P only for shielded cables圖28 :修改線束求解設置選項提交計算：在菜單“Home”中，點擊“ Save ”，保存當前工程；進入菜單“Solve/Run，點擊“ FEKO Solver : 提交計算。結(jié)果顯不計算完成之后，點擊“Solve/Run ”菜單中的“ PostFEKO ”或快捷鍵“ Alt+3 : 啟動后處理模塊PostFEKO顯示結(jié)果。顯不 3D結(jié)果：切換到Home”菜單，點擊 Add model 按鈕，讀入工程文件“Shielded_Two_Wire_Bench_Irrad_MoM.bof”的結(jié)果在Home”菜單，點擊“ Near field 中的NF_3m”,在右側(cè)控制面板中：把 Frequency 修改為：30MHz勾選:dB22 / 25Shi eldti Two Bench rad INTEL sourceShi cl d e l_Tw qJI i r e_B eMch_i- ad_BTL ：S14uidt4idC oni gwrati onl3D Vi tv resuJ t工HT_anH?亂 GfarField)圖29 :設置3D顯示方式在菜