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机箱机柜的电磁兼容性仿真 Simulation forEMCofChassisandCabinet Techniques 上海软波／CSTChina张欢 传输线矩阵(TLM)法是由惠更斯原理离散化得到 的，它将求解空间划分为无限多的网格，网格之间由传输 线连接，从而将Maxwell方程组中的电场和磁场等效为 传输线上的电压和电流进行求解，大幅度减小了求解 Maxwell方程所需的时间。 CST MicrostripesTM(以下简称“Ms”)中采用时域TLM 法，可通过一次求解得到系统在整个频带上的响应；同 时，它采用了Octree网格合并技术，距离金属表面越 近，网格越细化，而距离越远，网格被合并成更大的网 格。在很多情况下。网格总数会闪此减小90％以上。如 图1所示。 陛 金 匡 属 {， 表 F 面 r 车 图1 Octree多级网格合并模型 图2缝隙精简模型设置窗口 选择Seam类型(两物体的接合处，如盖子和机壳之间的 在进行系统级EMC仿真分析时，机箱与其上一些细 缝隙)。您还可以根据需要选择设置在物体上的一般缝隙 微的孔、缝隙等结构(这些细微结构对EMC分析来说往 o (Slot)或转移阻抗(Transferimpedence 往是至关重要的)相比，电尺寸差距很大。这样的尺寸对 根据实际需要，在Gap中输入搭接缝隙的缝宽；在 比，对仿真中的网格划分技术提出了严峻的挑战，采用通 常的全波仿真是相当困难的，有时甚至是不可能的。而使 中输入此缝隙上所具有的螺钉将该缝隙分隔的段数(螺 用时域TLM法，并根据MS中独特的精简模型能够有效钉数一1)。 地处理这些细小结构，不需要在整个空间剖分数目众多 随后单击Pick触e按钮，选中想要设置缝隙所在的 的网格，从而提高仿真效率。 面，并可以通过修改X、y、Z坐标值来选择合适的区域。 MS可以对一个较大系统内的如下细微结构采用精 单击OK，一个搭接缝隙便设置成功，如图3所示。 简模型，它们包括空间的线缆、线束、燕尾槽、缝隙(包括 搭接缝隙)、搭接紧同螺钉、屏蔽衬垫、集总电路、风扇、散 热片和通风板等。 下面通过介绍MS对机箱缝隙和通风板精简模型的 仿真，体现时域TLM仿真此类产品EMC性能的优势。 1 机箱缝隙的仿真 首先点击EMC工具栏中的Slots按钮，弹出Create Slot对话框，如图2所示。本例中需要创建搭接缝隙，故 图3搭接缝隙精简模型 84 万方数据 使用缝隙精简模型仿真，软件采用等效电路的方法 并使用MS的TLM求解器对模型进行时域仿真。图6为 处理这些细微的结构，不需要在其附近剖分数量众多的 一铝制机箱模型，其前面板有很多用来通风散热的缝，远 网格进行计算，从而提高仿真效率。 端后面板有一块规则的通风板。 2通风板的仿真 首先单击EMC-E具栏中的Vents按钮，弹出Create Vent对话框，如图4所示。由于所需的通风孔是方形的， 故选择Sql2岫lle，还可以根据需要选择设置圆形或六边形 通风孔。 豳6铝制机箱模型 图7和图8分别为该机箱的屏蔽效能和3米法柱状