Page 16 - MWJC_JulAug2017_eMag

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确性。它还提供了与CST电缆工作室的双向耦合，支持仿真
外部电磁场耦合进入电缆和电缆束并在其中传播。
CST电磁兼容工作室的另一个主要应用是天线耦合。对
于典型的天线间的互耦情况，天线可能安装在诸如飞机、船
舶或建筑物等电极大载体上。互耦常常由某些细节引起，比
如载体上天线的精确结构或接缝、通风口以及电缆的安排。
CST电磁兼容工作室支持组合方案，比如可以使用适当的求
解器（如时域求解器）仿真包含细节的三维天线模型，然后
将其作为场源代入其它求解器（如积分方程求解器、TLM求
解器或高频渐近求解器）。以这种组合方式，使用并结合每
个求解器的优点，显著提高了仿真的效率。
除了计算子系统之间（如载体上的天线间或PCB上的通
道间）的耦合之外，共址干扰分析还应考虑每个子系统的频
谱。共址干扰冗余度模块是CST电磁兼容工作室2017版的一
个新功能，提供了一个高效快捷且直观的工具用来检测潜在
的电磁干扰问题。它使用仿真得到的耦合数据，结合收发系
统（Rx/Tx）的相关信息，给出各个接收端口上的电磁干扰冗
余度（图6）。共址干扰冗余度用违规矩阵表示，矩阵中用红
色突显出可能导致电磁干扰问题的组合。用仿真虚拟样机来
识别电磁干扰问题并测试解决方案，这种方法非常有效。

图6：共址干扰冗余度模块显示了哪个射频系统组合引起了共址干扰。

2.0
位置1
1.5
1.0
无线局域网 天线 0.5
0
位置1 是德科技
–0.5 2.0
位置2
1.5 美国加州圣罗莎
蓝牙
1.0
DDR
位置2 0.5
CPU 对系统工程师来说，EMI和EMC并不是新问题。然而，
0
–0.5 2.0 位置3 随着计算机、网络、存储和移动设备中数据速率的不断提
手机中的印刷电路板 1.5 高，设计工程师面临着更大的挑战，他们不仅要处理传统的
位置3 1.0
发射问题，还要解决邻近电路和系统组件的耦合问题。采用
0.5
0 适当的设计工具来克服这些挑战，是保障系统设计成功的关
–0.5 键。
50 55 60 65 70
时间（纳秒）
(a) (b) 射频灵敏度劣化或RFI问题
图7：移动设备版图(a)和自扰与PCB上数字接口位置的关系(b)示例。 在EMC和EMI方面，设计人员面临的一个问题是子系统
作室。专门的PCB仿真工具可以快速计
0
算信号完整性和电源完整性（SI/PI），
并识别印制板上违反电磁兼容设计规则 –10 无线局域网
的部分。通用的三维求解器则可以做细
节仿真，计算辐射和传导性发射/敏感 –20 蓝牙 10+ dB
度，并显示3D模型上的电磁场和电流
耦合(dBa) 天线
（包括连接的电路），以帮助工程师识 –30
别耦合路径。 –40
电磁干扰(EMI)的挑战 –50
防止辐射和电磁环境效应（E3）如
闪电等的影响，是一个重要的应用（图 –60
5）。传输线矩阵（TLM）求解器特别
适用于这些应用，可以有效地模拟非常 –70 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
大的结构。它支持八度网格和紧凑模型 频率(GHz)
（接缝、通风口、复合材料等等），这
可以进一步加快仿真速度，同时保证准 图8：移动电话中的蜂窝、无线局域网和蓝牙天线耦合。

14 Microwave Journal China 微波杂志 Jul/Aug 2017