如何利用電流鉗測(cè)試結(jié)果進(jìn)行RE仿真?
最近有不少小伙伴問(wèn):有很多設(shè)備只能通過(guò)電流鉗+頻譜儀測(cè)試cable上的差、共模電流,有沒(méi)有辦法仿真設(shè)備的遠(yuǎn)場(chǎng)RE輻射呢?答案是:可以。該方法適用于以下場(chǎng)景:設(shè)備的輻射主體主要來(lái)自cable,如果輻射是來(lái)自PCB板,那就不適合了。
準(zhǔn)備工作:
1、使用電流鉗對(duì)cable上的差、共模噪聲進(jìn)行測(cè)試,從頻譜儀得到噪聲頻譜。這里需要注意的是頻譜儀的帶寬、掃描時(shí)間等設(shè)置,要與實(shí)測(cè)盡量保持一致,這樣才能拿到近似的頻譜。
2、拿到探頭的轉(zhuǎn)移阻抗曲線。這個(gè)很重要,后續(xù)仿真時(shí)要用到。
建模操作:
1、首先需要導(dǎo)入電流探頭測(cè)試的結(jié)果,單位建議采用V,如果是dBV或者dBuV,最好都轉(zhuǎn)成V。轉(zhuǎn)換方法就是一個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算過(guò)程,這里不再贅述。
2、導(dǎo)入電流鉗的轉(zhuǎn)移阻抗曲線。
3、把頻譜儀測(cè)到的電壓信號(hào),除以轉(zhuǎn)移阻抗,得到電流結(jié)果。這里可以直接用CST后處理進(jìn)行計(jì)算。
4、把電流值copy到電路工作室的results下面,后面會(huì)選擇這個(gè)信號(hào)作為激勵(lì)源。
5、接下來(lái)開(kāi)始3D建模,本案例中使用了CST2023版本自帶的單桿天線作為接收天線,直接從模型庫(kù)中導(dǎo)入。單桿天線的模型已經(jīng)建好,端口處已經(jīng)自動(dòng)添加了element。
6、EUT的建模,這里的例子比較簡(jiǎn)單,只在測(cè)試桌上畫了一條cable,兩側(cè)加port。左側(cè)port1接LISN,右側(cè)port2接EUT。
7、3D采用F求解器,仿真頻段0-50M,設(shè)置和常規(guī)的沒(méi)太大區(qū)別,這里不再贅述。需要提醒一點(diǎn):大家以后做類似仿真的時(shí)候,一定要從EMC模板進(jìn)到3D界面。
8、先進(jìn)行3D仿真,確保S參數(shù)沒(méi)有問(wèn)題。
9、接下來(lái)轉(zhuǎn)到電路工作室,左側(cè)1接LISN電路模型,右側(cè)2接電路port。
10、創(chuàng)建AC task,激勵(lì)信號(hào)選擇之前copy的電流頻譜,勾選combine results,點(diǎn)擊update運(yùn)行。
11、運(yùn)行完后,回到3D界面,1D results\Lumped elements\Voltages下面,可以看到AC combine后的結(jié)果,這就是天線端口接收到的電壓信號(hào)頻譜。
12、拿到了電壓信號(hào)還沒(méi)有結(jié)束,我們還需要把端口電壓轉(zhuǎn)換成場(chǎng)強(qiáng)。這里就需要另一個(gè)關(guān)鍵因素:天線系數(shù)。我們使用的單桿天線天線系數(shù)是2,用端口電壓乘以2,就可以得到場(chǎng)強(qiáng)結(jié)果。關(guān)于天線系數(shù)的仿真,可參考FAQ039:如何計(jì)算天線系數(shù)Antenna Factor 。
關(guān)鍵點(diǎn)總結(jié):
1、幾個(gè)重要概念:轉(zhuǎn)移阻抗、天線系數(shù)。
2、頻譜儀測(cè)量得到的是電壓信號(hào),要轉(zhuǎn)成電流信號(hào)作為激勵(lì)源。
3、仿真出來(lái)的電壓結(jié)果要轉(zhuǎn)成場(chǎng)強(qiáng)。
4、用到了CST場(chǎng)路協(xié)同的仿真方法。
5、最后再?gòu)?qiáng)調(diào)一點(diǎn):類似的仿真建議建議從EMC模板進(jìn),很多設(shè)置軟件已提前設(shè)置好。
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