如何缩短汽车屏蔽罩EMC分析求解时间、大幅提高效率？

屏蔽罩被用来防护外部场的照射和电子产品本身的电磁泄漏，因此它们有助于满足电磁兼容性（EMC）要求。然而，这些屏蔽罩的完整性经常被用于满足可视性、通风或连接内部组件的孔隙和槽所破坏。这种开孔允许外部电场和磁场渗透到内部空间，在那里它们可能与印刷电路板（PCBs）耦合，因此在内部导体上诱发电流和电压。了解屏蔽罩在存在这些孔隙的情况下的电磁屏蔽效果是非常重要的。

本文将以现代摩比斯实例，阐释其环视监视器（AVM）外壳的屏蔽效能仿真相关过程及方法，如何利用仿真技术缩短求解时间，提高效率，节省大量成本，加速产品上市。

从PCB层面到系统层面的屏蔽效能分析

现代摩比斯（Hyundai Mobis）隶属于现代汽车集团，生产汽车核心零部件。Mobis的产品范围很广，包括模组（底盘、驾驶舱、 前端模块）和许多汽车零部件，为客户提供便利和安全。现代摩比斯主要为现代和起亚公司提供核心零部件，并正在将其业务扩展到全球其他汽车制造商。

现代摩比斯从PCB层面到系统层面进行了分析，包括当前设计的环视监视器（AVM）外壳的屏蔽效能。在PCB层面，一旦设计组完成了AVM的PCB设计，就进行了与信号和电源完整性有关的仿真。通过对共振、阻抗、特征阻抗、同步开关噪声和直流IR下降的分析，可以确定电源问题。采用了解决方案来解决这些问题，以满足所需的标准和规定。一些解决方案与改变电容的大小或改变地板的结构以减少环路电感有关。在信号完整性方面，对DDR2和USB通信在较高频率下进行了眼图分析。观察发现，如过冲和欠冲问题，通过微调串联电阻或驱动器终端的值得到了解决。

 环视监视器（AVM）是一项支持技术，通过车辆上方的虚拟鸟瞰图，更好地了解车辆周围的情况，帮助司机更容易停车。它可以帮助司机直观地确认车辆与停车位和邻近物体的相对位置，使司机能够更容易地进入停车位

仿真工作流程

现代摩比斯使用Altair Feko进行了系统级分析，以便分析AVM外壳的材料对其屏蔽效能的影响，这对减少电路板产生的电磁干扰水平非常重要。

将电路板周围的近场导入Feko的工作流程如下：

首先，用电路板分析工具计算PCB电流分布或PCB周围近场，并将其导出电流分布文件或者近场分布文件。

其次，将导出电流分布文件或者近场分布文件导入Feko，Feko为PCB创建了一个等效源。这种方法被称为模型分解。在Feko中已经有了这样的源，与AVM外壳相关的CAD文件也被导入到Feko中，以便进行三维分析和模拟用于AVM的外壳的屏蔽系数。

 3D 分析：Feko将PCB等效源置于AVM单元的内部仿真其表面电流分布

仿真结果及复合材料优化

利用Feko，现代MOBIS仿真了由等效源和AVM外壳组成的组件在0.4GHz到4GHz的几个频率下的表面电流。通过这种分析，可以更好地了解外壳上的热点。在槽和中央安装孔周围的区域，电流密度更高。通过调整槽和连接器的宽度，这些热点被减少甚至消除了。

不同的复合材料可以用于外壳。通过Feko做了一些分析，以分析每种材料对屏蔽效能的影响，由于这项研究，选择了提供理想屏蔽系数的材料。关于材料，现代MOBIS正在开发新的超轻材料，以满足更好的燃料效率、性能、产品吸引力、可靠性和可持续性的要求。

通过采用系统级方法，基于Feko的模型分解和三维分析，现代MOBIS在保持精度的同时，可以节省33%的模拟时间。此外，Feko的结果允许在屏蔽效能方面选择最佳的复合材料。

现代摩比斯EMI/EMC 部门技术经理Imran Shaik表示："Feko给了我非常大的信心，让我能够更快地解决三维电磁兼容（EMC）问题"。

 2D结果：AVM单元外壳采用不同材料的屏蔽效能仿真结果（dB；频率：GHz）的比较

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如何利用仿真替代实验解决电磁干扰问题？（11月17日 20:00-21:00）

内容大纲：

1. 电磁兼容对电子系统的重要性
2. 从板级到系统级EMC分析的方法
3. 板级验证功能查找潜在的电磁兼容风险
4. PCB辐射分析的流程及案例
5. 系统级辐射及抗扰、串扰分析案例

讲师：曾庆豪——Altair 高频电磁技术工程师

十年以上的电磁领域工程经验，具备丰富的天线仿真、测试经验；Altair高频电磁产品研究及推广，帮助客户提升汽车、航空航天、船舶等领域的仿真能力。

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