CST—EMC（电磁兼容）仿真及分析工具

背景概述

随着汽车电子的发展特别是新能源互联网汽车的兴起，整车的EMC环境越来越恶劣，传统的EMC设计面临着设计阶段盲目性强、调试测试阶段工作量大、整改阶段重复性高等诸多挑战，需要通过EMC仿真来解决上述问题。EMC仿真贯穿产品开发全周期，从PCB的电源完整性和信号完整性分析，到线缆线束的串扰及辐射情况，再到机箱机壳的屏蔽性能效果，以及整车的EMC测试等，都可以使用EMC仿真来帮助分析。通过仿真结果能够对设计需求进行验证，为EMC实测结果提供参考，从而尽早发现潜在的电磁兼容问题、提出更优的解决方案、缩短整改产品的开发周期、节省成本。

软件介绍

CST全称为Computer Simulation Technology，具备完备的3D全波电磁场仿真技术。CST Studio Suite（CST工作室套装）是CST的核心产品，是目前市场上准确、高效的3D EM仿真工具之一，包括CST微波工作室、CST设计工作室、CST印制电路板工作室、CST电缆工作室、CST电磁工作室、CST粒子工作室及CST多物理场工作室共7个子软件，能满足用户从芯片级到系统级的设计需求。

CST微波工作室

用于高频器件的快速、准确3D仿真工具。适用于整个电磁波和光波波段的电磁仿真，可仿真大部分结构、材料下的S参数、辐射和散射问题。

CST设计工作室

通用的路仿真工具。支持基于模型或电路元件的各种类型，可进行时域非线性电路和频域路仿真，支持三维电磁场和电路的场路协同仿真，支持参数化SPICE、TOUCHSTONE、IBIS模型导入。

CST印制电路板工作室

用于对印制电路板的信号完整性（SI）、电源完整性（PI）以及电磁兼容性（EMC）分析。

CST电缆工作室

专业的线缆线束SI、EMI、EMS仿真工具，用于电缆线束的信号完整性（SI）和电磁兼容性（EMC）分析。

CST电磁工作室

包含静场和低频场求解器，用于传感器、驱动装置、变压器、线性电机等电磁仿真。

CST粒子工作室

用于自由移动带电粒子的完全一致性仿真。如二次电子发射、爆炸发射等，用于电子枪、阴极射线管、加速器以及磁控管等仿真分析。

CST多物理工作室

用于求解热和机械应力问题的工具。该模块一般与其他模块结合来解决耦合仿真任务，计算电磁损耗引起的热及由热引起的形变，支持各向同性/异性热传导材料，温变材料等。

CST解决方案在汽车领域的应用

部件EMC设计中的应用：通过对印制板的信号完整性和电源完整性仿真，可以加强印制板走线和布局的合理性，提高EMC测试的通过率

电驱系统EMC设计中的应用：可以仿真瞬变电压通过共用电源，耦合到其他电子系统的传导干扰，还可以仿真各个模块之间耦合的干扰以及仿真电缆的辐射情况

线缆线束EMC设计中的应用：通过对车内线路线束布局、电磁辐射情况等进行仿真，根据仿真结果评估线缆辐射程度以及是否需要增加屏蔽等，减小后期整改的工作量，降低成本

天线EMC设计中的应用

 对安装在挡风窗户上的不同种类的玻璃天线进行仿真，比如玻璃内嵌细金属丝天线、印刷在玻璃表面的天线以及透明导电薄膜天线等

 对天线布局及多种天线间互偶情况进行仿真，从而在保证天线性能的基础上达到更好地布局

 对毫米波雷达天线的拓扑结构及天线性能以及雷达罩对天线性能的影响进行仿真

整车的辐射发射及抗扰度仿真

车内电磁场对人体暴露评估仿真

应用案例

审核编辑 黄宇