整車電磁抗干擾 EMC/EMI 模擬

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整車電磁抗干擾 EMC/EMI 模擬方案概述

由自然現象、社會環境等引起的外部電磁干擾對汽車電子系統的影響也較為嚴重，外部電磁干擾是指人為的各種電器設備，如：高壓輸電線、電車軌道附近、廣播電視設備及無線電通訊設備等所輻射出來的對汽車起干擾的電磁輻射，另外也有由雷電等自然現象引起的電磁干擾。

電磁相容問題對於車與車互聯、車載電子通信和控制系統等產生的影響越來越大。如中控花屏、遙控鑰匙失靈和電子驅動系統異常等，FEKO 軟體可以模擬基站、高電壓等級電力設備等環境下對汽車電磁相容性能的影響，説明工程師確保汽車電磁相容的可靠性，評估整車腔體的諧振特性，優化敏感部件安裝位置，在研發前期就將潛在的電磁干擾問題考慮進來，避免後期測試整改造成的時間浪費。

 

整車 EMC 分析的內容包括：

• 電磁輻射 EMI（車載天線、線纜束、電路板等）
• 電磁敏感度 EMS 分析，考慮以下典型騷擾源：
  • 整車 Immunity 測試
  • 車載天線（如 4G 天線、WiFi、Bluetooth）
  • 線纜束
  • 外部電磁脈衝
  • 設備與部件等

 

模擬工具：FEKO

 

模擬案例 整車 EMC 抗擾度模擬與實驗對標

抗擾度實驗依據 EMC 標準 ISO11451-2 標準完成校準並測試，抗擾度模擬過程應與測試狀態一致，需要對抗擾度發射天線發射的場強進行校準。

詳細的模擬流程如下：

 

抗擾度校準方法，以 4 點法校準為例：

Step1：按照實驗室天線與轉檯實際位置建立模型：天線模型+金屬地板，以下參數：天線的架設高度、天線的傾角、天線頂端與探頭的距離；

Step2：按照校準探頭的座標位置，分別定義：0.5/0.8/1/1.2m 四個高度的近場探頭；

Step3：天線載入 1W 發射功率（設置為無失配損耗），根據 11451-2 標準的頻點計算四個探頭的場強值，取平均值，輸出資料 E1；

Step4：依據 EMC 限值，限值的場強為 E2，校準的功率 P=1*(E2/E1)^2，得到功率校準檔 Power_calibration；

校準係數：1W 功率計算校準點場強 E1，EMC 場強限值 100V/m, 功率校準係數：1（W）*（100/E1）^2，得到最終的功率校準係數。將頻率和校準係數兩列拷貝到文字檔中， 另存為校準文件：1_30MHz_calibrate.txt。該文件用於報告生成。

 

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