极速快3

说说故事

童话故事|今日热点|谜语睡前故事|胎教故事|对联

资料学习

作文|范文|医学|留学|教程幼儿|考研|诗词|板报|名言

高考中考

高中|小学初中|大学

学科中心

语文|简谱|化学|政治|历史数学|生物|物理|地理|美术

考试学校

英语|题库|星座学校|高考|中考

丛书15-算例13:分系统设备151-RE102仿真

丛书  什么是丛书  
丛书15-算例13:分系统设备151-RE102仿真
算例13:分系统设备GJB151-RE102 仿真 本算例我们使用CST MS 工作室? ,对某实际工程用机箱设备进行GJB151-RE102 的仿真。该设备有着复杂的结构设 计,共有45 条线缆与外接设备相连,这里通过CST 对该设备进行辐射发射场强的仿真,展示了CST MS 工作室?是机箱 分系统设备GJB151-RE102 预估的最佳工具。 仿真模型如下图所示: 该机箱长约290mm,宽195mm,高94mm,整个外壳材料为铝,外壳厚度为1.3mm;渫饪橇讲嘣45% 的面积覆 盖有通风孔,通风孔的直径为1.2mm,空占比约40% ;淠诤辛橹饕腜CB 板,每两个板子放在一个屏蔽盒里, 板子通过穿芯滤波阵列板与外部器件相连。整个机箱内部器件与外部靠两个多芯插座相连,并且通过该插座和线缆与外 接设备连接。 整个设备的互连情况示意图如下所示;渫ü呃掠胪饨由璞赶嗔,外接线束由单线捆扎而成,每根pin 对应一根, 每根单线横截面很小,不超过 1mm ,线长约4-5m?悸堑紾JB151A RE102 的测试标准,测试台为2m,所以仿真时所 有线缆的长度均定为2m 。 机箱内主要辐射源是一个开关频率为 100kHz 的200W 的开关电源。其余均是电平低于10W 的信号处理板。尽管我 们需要本设备是否能够通过国军标GJB151A RE102 检测,已知该标准覆盖 10kHz 至 18GHz 整个频段,但是根据实际工 作经验,主要信号的工作频率在kHz 至MHz 范围内时,真正出现问题的频段均在1GHz 以下。所以本算例所涉及的频段 在10kHz-1GHz,尽管仿真可以一次得到0 到18GHz 整个带宽内的结果。 该机箱的GJB151-RE102 仿真流程为: 1) 用CST MS 工作室?完成建模,主要包括机箱模型的导入,线缆建模等; 2) 分别仿真机箱外接线缆和机箱内部线缆对外的辐射情况。这里使用的是一个幅度为 1A 的电流源作为激励,而并 不是实际信号X(ω),从而得到0-1GHz 的广义传递函数H(ω) — 归一化1 米法/3 米法场强; 3) 通过CST 自带的强大的后处理工具,得到实际信号激励下的响应Y(ω)=H(ω)X(ω) — 真实的1 米法//3 米法场强。 并将结果与国军标进行比对。 CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326 CST China Page 2/ 8 仿真概述 本文的主要目的是仿真分系统设备GJB151-RE102 测试的仿真,故我们需要对测试的环境有所了解。 整个测试平台构架如下图所示,符合GJB 151A 的测试标准,其中桌面采用金属材质,桌高取90cm,地面是金属地 网,其余五个面均为吸波材料,形成电磁兼容半波暗室。仿真时严格采用上述实测时的设置。 被测设备的辐射源主要是机箱外接线缆和机箱内部线缆以及PCB 板,我们将机箱外部线缆和机箱内部对外辐射的情 况分开仿真。注意到,真正直接从PCB 板上电流辐射出来的部分相对于线缆(犹如天线,尤其是单线,更是如此)的贡 献通常均可以忽略。所以在不知PCB 实际电路时,通过机箱、箱内箱外线束极其上主要信号波形和电平就能够很准确地 对该设备辐射发射的电磁兼容性进行预估。 机箱外部主要通过两束线缆与外界设备相连,这些设备包括供电电源、电机和磁控管等。这些线缆中的 12 根走的是 方波信号,频率为100kHz,电流均在500mA 上下,这将是主要的辐射源。其余线缆均为DC 信号,不会对外造成辐射, 根据其实际负载情况在仿真中这样处理:15 根线缆接200 欧姆的负载,其余18 根线缆因为负载很。吹缌骱苄。,仿 真中做开路处理。注意到:即便这些线上的电流很小,它们也不能删除,因为它们的存在会影响激励线的分布参数。仿 真中我们主要设置3 种线缆,分别是 12 根激励信号线、15 根负载为200 欧姆的线和18 根开路线。CST MS 能将密集捆 扎的单线一并进行仿真,由于采用了时域传输线矩阵法(TLM ),可以全波仿真整个细长的线缆。 对于机箱内部的辐射,首先,该机箱外壳由于有通风孔以及装配公差造成的缝隙等结构,因此会对外有一定的电磁 泄漏。从另一角度来看,对于频率的低端,10kHz-10MHz,由于电磁趋肤深度可以与机壳厚度相比拟,即便是密闭的金 属外壳也有电磁泄漏。这两个极端的情形,都是我们在仿真电磁辐射发射是需要重点考虑的。CST MS 已经将这些全部考 虑进去了,它采用CST 特有的电磁统计精简模型将高频段需要考虑的装配缝隙、紧固螺丝、接插件等结构以及低频段需 要计及的1.3mm 厚的壳体全部考虑进去。PCB 板由于被单独仿真在密闭性良好的内部屏蔽盒中,故其对外的辐射非常小, 本次仿真将不考虑PCB 对外的辐射。 在仿真中,我们采用如下的思路: 1)采用全频段归一化1A 的Delta 冲击电流作为激励,仿真得到整个设备的广义网络传递函数H(ω); 2 )再乘以实际线缆上的电流频谱X(ω),得到最终的广义响应频谱Y(ω)=H(ω)X(ω)。 这里需要说明的是,第一,国军标对于频段的规定为10kHz~18GHz,CST MS 完全可以一次仿真整个带宽,但这里 考虑到实际信号只有 100kHz,根据实测经验,同时为了节省时间,只仿真到了 1GHz,供读者参考。第二,对于确定的 实际信号,可以将实测的示波器信号直接导入到CST MS 中作为仿真的激励源,从而一次性得到Y(ω),我们这里分开做 是给读者提供一种仿真的思路,并且这样做的一个好处是在获得了H(ω)之后,对于任意的X(ω),不需要再做重复仿真, 只需将两者相乘即得到不同激励信号下的结果。 下面,我们将首先对机箱外接线缆和机箱内部线缆的辐射情况分别进行仿真,从而得到整个设备的广义网络传递函 数H(ω)。 CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326 CST China Page 3/ 8 机箱外接线缆辐射仿真 建模及设置 ? 选择模板 启动CST 设计环境?后,请选择创建一个新的CST MS 工作室?项目。 ? 导入模型 您完全可以在CST MS 工作室? 中直接建;渖璞,本例中我们关注的是机箱外接线缆和内部线缆对外的辐射, 故不详细介绍模型的创建过程,而是利用CST MS 工作室?强大的模型导入功能直接导入仿真模型。请激活模型导入模 式(File ?Import ?CST STUDIO file)。CST MS 工作室?支持SAT,STL ,STEP,IGES ,DXF,NASTRAN 等各种格 式,您可以根据需要灵活选择。导入后的模型视图如下: ? 创建外接线缆 通过之前的分析我们知道,机箱与外部设备连接的线缆是主要的辐射源。外接线缆均为单线,从仿真处理的角度来 说总共有三类,即信号线、负载线以及开路线。其中信号线总共 12 根,8 根与插座 1 (X 负方向)相连,另外4 根位连 接在插座2 上;负载线15 根,10 根连接插座1, 5 根连接插座2 ;开路线18 根,其中10 根连接插座1, 8 根连接插座2 。 所有线缆创建完成后的视图如下所示: ? 仿真设置 频率范围设置为 0 ~1GHz 。下图即为最终仿真结构视图?拷涞撞坷渡矫媸遣馐蕴ㄉ系慕鹗艚拥匕,而再下 方90cm 处的蓝色平面就是暗室的地面了。仿真区域为上面有网格的部分,但本软件有个特殊功能,就是暗室的地面也能 够在仿真区域外被考虑进去。这样大大地减少了计算量。 CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326 CST China Page 4/ 8 探针添加完成后的视图如下: 启动仿真、查看仿真结果 启动仿真,离散化耗时12 秒钟,并且通过自动合并网格减少了90.4%的计算网格,就是说,实际仿真时仅使用了9.6% 的网格?杉鸗LM 算法的网格效率是非常高的。场仿真时间为112 分钟,占用内存116.7MB。 下图所示为1 米法和3 米法探针上的电场强度图。 机箱内部线缆辐射仿真 前面我们对机箱外接线缆的辐射情况进行了仿真,接下来,我们仿真机箱内部线缆的辐射。 模型精简化及仿真设置 ? 模型精简化 首先将原来的外部线缆全部删除;渖嫌行┓煜都巴ǚ缈捉峁,为了能快速且有效的对这些结构进行仿真,我们 使用CST MS 工作室?特有的精简模型对实际的机箱、通风孔、缝隙等结构进行精简置换;淞讲嗟耐ǚ缈捉峁、搭 接均采用精简模型置换后,见下图: ? 创建机箱内部线缆 机箱内部线缆的创建过程与外接线缆一样,这里不再赘述。 CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326 CST China Page 5/ 8 启动仿真,离散化耗时6 秒钟,并且通过自动合并网格减少了93.6%的计算网格,就是说,实际仿真时仅使用了6.4% 的网格?杉鸗LM 算法的网格效率是非常高的。场仿真时间为12 分钟,占用内存77.8MB 。下图所示为1 米法和3 米法 (下面一条曲线)探针上的电场强度。 实际工作状态下的辐射场强 通过仿真,我们得到了整个设备的广义网络传递函数H(ω)。接下来,我们再将此结果乘上实际线缆上的电流频谱X(ω), 得到最终的广义响应频谱Y(ω)=H(ω)X(ω)。 线缆上的示波器实测信号波形如下图所示,该信号为频率 100kHz,峰值500mA 的方波电流信号x(t) ?墒侵苯佣寥 CST 进行分析。 x(t) 的频谱X(ω),即 10kHz 到1GHz 的频谱如下图所示: 为了直观的看出仿真得到的结果是否超标,我们可以将仿真结果和国军标放到同一张图中进行比较。下图中红线是 GJB 151A RE102 (空军)1 米法的辐射限值。 CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326 CST China Page 6/ 8 最终得到的机箱外接线缆1 米法和国军标的对比图如下所示: 机箱内部线缆 1 米法电场强度与国军标的对比如下图所示: 机箱外接线缆和机箱内部线缆 1 米法结果对比如下: CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326 CST China Page 7/ 8 从仿真结果中可以看出: 1) 在 12 路峰值为 500mA,共计6A 的电流信号同时激励下,外接线缆和机箱内部线缆辐射在低频段严重超标,其 中外接线缆几乎在200MHz 以内全部超标,而机箱内部线缆则是在约25MHz 频段内超标。 2) 外接线缆辐射强度要高于机箱内部线缆,特别是在1MHz 以下的低频段,要高出约20~50dB 。 3) 由于是单线,所以没有屏蔽。一般而言,同轴线的屏效大约在60-80dB,所以倘若将所有的单线改用同轴线,则 将大大地降低辐射场强。通常建议采用双屏蔽双绞线,其屏效可达 100dB 以上,采用它后,本设备将能够通过 RE102 的限值。 通过该仿真结果我们也可以分析出一些降低设备对外辐射的主要措施,对于机箱外部线缆,可以采用屏蔽线缆、双 绞线或者给线束包裹屏蔽套的方式降低其对外辐射强度;对于机箱内部线缆,可以改善机箱的屏蔽效果,比如去掉通风 孔或者减小通风孔的孔径等。 以上采用CST MS 工作室?进行了分系统设备GJB151-RE102 的仿真,仿真耗费资源极少,仅占用了117MB 的内存, 整个仿真在HP XW8600 工作站(Intel Xeon X5450, 64G RAM)完成。 参考文献 [1] GJB-151A-1997 军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求(中华人民共和国国家军用标准) CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326 CST China Page 8/ 8 【算例说明】本算例取自于 CST 工作室套装?丛书 15 《CST 电磁兼容算例汇编》中同名算例,这是缩减版。书中给出本算 例每步详尽的设置,用户可以通过本书完全独立地自学每个算例。本书详细目录见下。您可以直接邮件 info@ 或浏览CST 的官方网站 邮购本丛书或整套丛书。 目 录 电磁场与波、微波网络、计算电磁学基本概念1 仿真设置技巧3 前言 — 电磁兼容的数值仿真7 第一章 印制板EMC 算例01:印制板PI、去耦电容、IR 压降、EMC 设计规则检查17 算例02:芯片封装信号完整性(SI)分析51 算例03:高速背板信号完整性(SI)、 眼图及辐射(EMI)分析81 算例04:印制板上单线三米法辐射。≧E)的精确仿真109 第二章 线缆线束EMC 算例05:单根导线电磁辐射(RE)的精确仿真141 算例06:平行线缆间的串扰(XT )仿真177 算例07:线缆EMP 辐照敏感度(RS)分析217 算例08:电力电缆电磁辐射(RE)分析245 第三章 机箱机柜EMC 算例09:机箱屏蔽效能(SE )分析271 算例10:利用精简模型对机箱屏效(SE )进行快速仿真307 算例11:利用精简模型对散热孔阵、丝网、 屏蔽膜、 机箱外壳的电磁泄漏进行快速仿真335 算例12:燕尾槽及屏蔽封条的转移阻抗仿真409 第四章 分系统设备EMC 算例13:分系统设备GJB151-RE102 仿真433 算例14:汽车电磁抗扰度(RS)仿真463 算例15:开关电源的传导发射(CE ) 和辐射发射(RE)仿真483 第五章 系统整机EMC 算例16:悍马车线缆间串扰(XT )仿真521 算例17:悍马车线缆辐射发射(RE)仿真547 算例18:悍马车线缆EMP 辐照敏感度(RS)仿真583 算例19:舰载天线互耦(XT )仿真617 算例20:舰船EMP 辐照敏感度(RS)仿真651 算例21:A320 飞机雷击瞬态电磁效应(RS)仿真685 算例22:巡航导弹雷击瞬态电磁效应(RS)仿真719 算例23:巡航导弹ESD 瞬态电磁效应(RS)仿真761 算例24:巡航导弹EMP 瞬态电磁效应(RS)仿真799 CST China Ltd. | info@ | 北京市海淀区彩和坊路8 号天创科技大厦707C-D 室 | 邮编:100080 | 电话:010-82483820 | 传真:010-82483822 上海市黄浦区复兴东路733 号香港名都1201 室 | 邮编:200010 | 电话:021-50802328 | 传真:021-50802326
请点击百度一下下载文库:丛书15-算例13:分系统设备151-RE102仿真
丛书15-算例13:分系统设备151-RE102仿真最新查阅>>
丛书15-算例13:分系统设备151-RE102仿真相关:
发布时间:2019-06-02丛书15-算例13:分系统设备151-RE102仿真

算例13:分系统设备GJB151-RE102 仿真 本算例我们使用CST MS 工作室? ,对某实际工程用机箱设备进行GJB151-RE102 的仿真。该设备有着复杂的结构设 计,共有45 条线缆与外接设备相连,这里通过CST 对该设备进行辐射发射场强的仿真,展示了CST MS 工作室?是机箱 分系统设备GJB151-RE102 预估的最佳工具。 仿真..

发布时间:2019-06-02丛书15-算例23:巡航ESD瞬态电磁效应(RS)仿真

算例23:巡航导弹ESD 瞬态电磁效应(RS )仿真 本算例们利用某巡航导弹模型作为小型系统级仿真载体,对弹体在ESD 静电放电的情况下进行仿真分析,包括壳体 内外表面感应电流、弹体内部舱室中的感应电磁场以及舱室中不同类型的电缆上的感应电压和电流,将充分展示CST MS 工作室?对于复杂电磁兼容问题的仿真能力。 巡航导弹模型如下图所示: 该巡航弹总长..

发布时间:2019-06-02电大尺寸电磁结构的时域仿真-周小侠041216

本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地 方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名: 日期: 年 月 日 关..

发布时间:2019-06-02台湾中华大学-数字通信系统与WLAN课程-调制与解调

Bandpass Modulation and Demodulation/Detection Bandpass Modulation PSK FSK ASK APSK Bandpass Modulation General Analytic Expression Bandpass Modulation General Analytic Expression..

发布时间:2019-06-02建筑给水系统节水方式探究

本文作者:王先智单位:大连市自来水集团设计有限公司在节水节能方面,首先合理确定用水量的定额(热水、冷水和其他用水),并严格执行《建筑给水排水设计规范》中的生活用水量定额标准,其中规范中并未明确指出用水量越高越好,应合理选用水量指标。在具体的建筑给水设计过程中主要采取以下几个方面的措施。充分利用市政管网中的压力来实现直接供水,目前大连市主城区供水系统就充分利..

发布时间:2019-06-02建筑给水系统节能改造探究

[摘要]本文内容是关于既有建筑给水系统节能改造的相关内容,对当前既有建筑给水系统节能改造的发展现状进行了研究,对既有建筑给水系统节能改造的环节进行分析,既有建筑给水系统节能改造包括:二次加压供水系统节能改造、恒压变率水泵的节能改造、循环水泵节能改造、热水供应系统节能改造等环节,这篇文章详细介绍了这些环节,最后探讨了热水供应系统节能改造的意义。[关键词]既有..

发布时间:2019-06-02封边设备TPM自主保养知识

第二章 封边设备TPM自主保养知识 自主保养:是以设备操作人员为主,维修人员作辅导,在对其进行保养技术的教育培训后,通过定人、定点、定量、定周期、定标准、定项、定法、定“点检计划表”、定记录格式、定“检修业务流程”,以个人的五感(看、触、听、嗅、味)按照事先规定的设备特性值标准、点检标准、润滑标准、保养作业标准等管理标准,来对设备的日常养护和常见故障做简单..

发布时间:2019-06-02在线考试系统概要设计说明书最新

在线考试系统概要设计说明书1 引言............................................................ 3编写目的.................................................. 3项目背景..........................................

百度丛书15-算例13:分系统设备151-RE102仿真:

栏目推荐
热点排行
推荐阅读

极速快3