隨著新能源、車聯(lián)網(wǎng)和ADAS等技術(shù)的發(fā)展，汽車電子產(chǎn)品的數(shù)量不斷增加，在滿足安全性和舒適性要求的同時，汽車面臨的電磁環(huán)境愈加復(fù)雜。如何在保障功能安全的同時，順利通過EMC測試認(rèn)證，并在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，是大部分廠商關(guān)注的問題。

        傳統(tǒng)的方法，依靠EMC測試與整改來解決電磁兼容問題，存在以下弊端，越來越難以滿足產(chǎn)品快速開發(fā)的需要：

       ?  盲目性強(qiáng)

       ?  后期調(diào)試測試階段工作量大

       ?  產(chǎn)品開發(fā)周期不可控，風(fēng)險大

       ?  EMC測試成本高

        目前國際主流汽車電子廠商，解決汽車電子EMC問題的思路是，從正向設(shè)計的角度，借助仿真工具進(jìn)行EMC特性的預(yù)測和分析，設(shè)計早期發(fā)現(xiàn)問題，直接對硬件設(shè)計進(jìn)行整改，達(dá)到縮短開發(fā)周期，降低成本，提高產(chǎn)品的可靠性的目的。

        恒潤科技基于目前EMC仿真領(lǐng)域主流的仿真分析工具，提供從電控PCB硬件設(shè)計規(guī)則制定，EMC特性預(yù)先仿真分析，到硬件設(shè)計整改，以及后續(xù)的EMC測試一體化的設(shè)計仿真測試服務(wù)。

汽車EMC仿真解決方案

        汽車中含有各種各樣的電子設(shè)備,PCB板、電纜線束、天線以及電機(jī)之類的低頻設(shè)備都與電磁兼容密切相關(guān)。為了保證各個系統(tǒng)設(shè)備正常工作、不受外界干擾并不影響其他設(shè)備的工作，就需要對各類EMC問題進(jìn)行分析。

       ?  PCB板EMC仿真解決方案

        PCB是電子產(chǎn)品基本的部件，它承載著系統(tǒng)中的主要芯片、供電網(wǎng)絡(luò)以及高速互連線等關(guān)鍵部件，因此，為保障整個系統(tǒng)的EMC，需要設(shè)計具有良好EMC性能的PCB，其EMC設(shè)計優(yōu)化流程如下圖所示。

       ?  Pre-Layout分析

        在Layout之前進(jìn)行pre-layout分析，建立設(shè)計的基礎(chǔ)和有效約束（如疊層變量），優(yōu)化阻抗不匹配及去耦電容等，利用參數(shù)掃描尋求優(yōu)佳方案等。

       ?  SI/PI/EMC規(guī)則檢查

        使用HypLynx DRC內(nèi)置規(guī)則或自定義規(guī)則對PCB Layout進(jìn)行檢查，識別Layout中可能引起SI、PI以及EMC問題的設(shè)計，在每個設(shè)計階段不斷檢查和修正，避免一個較長的設(shè)計循環(huán)。

       ?  SI/PI/EMC仿真分析

        對PCB進(jìn)行SI分析，優(yōu)化PCB上關(guān)鍵器件、信號的布局布線，降低信號的反射和串?dāng)_；對電源平面的諧振和去耦電容分析，指導(dǎo)去耦電容布局，降低電源地噪聲；對PCB上關(guān)鍵部分進(jìn)行EMI分析，識別可能產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度，進(jìn)而及時優(yōu)化改進(jìn)，從源頭控制有害電磁干擾，并提高抗擾度。

       ?  系統(tǒng)級EMC仿真解決方案

        金屬外殼（如果有）作為整個系統(tǒng)的載體，為內(nèi)部的設(shè)備提供一個相對密閉的電磁環(huán)境，它的屏蔽效能對控制電磁輻射異常重要；電纜用于傳輸信號，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的供電，通常會存在著一定程度的耦合以及電磁輻射。因此，需要對PCB、電纜線束以及機(jī)箱外殼等進(jìn)行協(xié)同仿真，考察整個系統(tǒng)的EMC特性，其EMC設(shè)計優(yōu)化流程如下圖所示。

        使用CST對PCB、連接電纜以及機(jī)箱外殼等進(jìn)行建模，提取PCB的近場源或關(guān)鍵器件的SPICE模型，分析金屬外殼的屏蔽效能、電纜的電磁輻射以及PCB、電纜及外殼三者之間的綜合影響，考察整個系統(tǒng)對外的電磁干擾；并通過外部施加干擾源，考察整個系統(tǒng)的敏感特性；進(jìn)而根據(jù)需要，對超標(biāo)部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和改進(jìn)，以提高整個設(shè)計的可靠性。

       ?  整車級EMC仿真解決方案

        在對整個汽車進(jìn)行EMC分析時，需要對影響整車EMC特性的因素進(jìn)行細(xì)化，如車載天線、線束、電源等大功率設(shè)備、電機(jī)以及點火線圈以及其他電磁設(shè)備，并考慮車體的影響，從整車的角度分析電子設(shè)備之間的相互干擾以及整車的電磁干擾和電磁敏感度問題。

        通過使用HyperLynx和CST仿真工具，可以實現(xiàn)從線路、PCB、部件、線束、天線到整車級的全方位EMC解決方案。

        在對整車進(jìn)行EMC仿真分析時，需要首先明確車內(nèi)的主要干擾源、傳輸路徑以及易受干擾的設(shè)備。綜合考慮車內(nèi)的強(qiáng)干擾系統(tǒng)設(shè)備/電機(jī)等、連接線束以及車體的之間的影響，分析線束之間相互耦合產(chǎn)生的串?dāng)_，并將產(chǎn)生的干擾電流作為干擾源，考察對車身的影響；分析天線互耦時車身的表面電流以及車內(nèi)線束上感應(yīng)的干擾信號，考察整車的EMC特性。

汽車EMC測試驗證方案

        除了完備的汽車電子EMC仿真方案，恒潤具有完善的EMC測試設(shè)備和EMC試驗室，用于對設(shè)計產(chǎn)品的性能驗證，以便進(jìn)一步考察真實工況下產(chǎn)品的EMC特性。EMC測試試驗主要分為兩個方面:電磁干擾和電磁敏感度測試，主要內(nèi)容如下。

      基于正向設(shè)計的EMC仿真解決方案，利用虛擬物理原型，實現(xiàn)板級、系統(tǒng)以及整車級的并行設(shè)計和EMC問題分析及優(yōu)化，加上后期完善的EMC測試驗證，能夠有效地解決從板級、系統(tǒng)級到整車級的汽車EMC問題，節(jié)約產(chǎn)品研制成本，縮短開發(fā)周期，并提高整個產(chǎn)品的可靠性。

EA3030 EMC綜合測試儀

產(chǎn)品特點：

 ● 頻率范圍9kHz～3.6GHz，覆蓋常用EMC頻段

 ● 內(nèi)嵌多種軍用和民用EMC標(biāo)準(zhǔn)測試模板

 ● 集接收機(jī)、頻譜儀、信號源、人工電源網(wǎng)絡(luò)和共模差模分離裝置于一體

 ● 具備輻射和傳導(dǎo)測量、干擾診斷、網(wǎng)絡(luò)分析、濾波器設(shè)計等多種功能

 ● 具有正峰值、準(zhǔn)峰值、負(fù)峰值、平均值等檢波方式

產(chǎn)品介紹

 EA3030 綜合了EMI接收機(jī)、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、濾波器設(shè)計仿真、人工電源網(wǎng)絡(luò)和共模差模分離裝置等多種儀器功能，是電磁兼容問題診斷測量的工具。借助EA3030的幫助，用戶可以對傳導(dǎo)或輻射干擾進(jìn)行早期診斷、定位，通過設(shè)計濾波器等方法抑制處理，再經(jīng)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)模板測試改進(jìn)結(jié)果是否達(dá)到要求，避免產(chǎn)品到定型時推倒重來，從而大大節(jié)省了產(chǎn)品的開發(fā)周期和經(jīng)費，縮短認(rèn)證時間。

EMI綜測儀診斷過程

診斷流程圖

EMC綜合測試儀應(yīng)用

傳導(dǎo)干擾診斷：

通過LSIN給被測設(shè)備供電并獲取傳導(dǎo)騷擾總量，再由共差模分離模塊得到共模和差模干擾分量。根據(jù)超標(biāo)的情況，運用EMI 濾波器工程設(shè)計軟件設(shè)計濾波電路參數(shù)，并進(jìn)行現(xiàn)場測試驗證。

輻射干擾診斷：

      使用綜測儀和電磁場診斷探頭，探測不同部位的輻射干擾情況，定位干擾來源和途徑。

電機(jī)電源騷擾測試：
      由EMC綜測儀的LSIN給電機(jī)供電，電流鉗卡住被測電機(jī)電源線，綜測儀測量的干擾信號和標(biāo)準(zhǔn)模板比較，判斷是否超標(biāo)。

      使用定量近場探頭靠近被測設(shè)備，通過EMC 綜測儀的內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)模板，觀測輻射信號是否超標(biāo)。

技術(shù)指標(biāo)

給定技術(shù)指標(biāo)適用于以下條件：預(yù)熱30分鐘，同時儀器處于校準(zhǔn)周期內(nèi)并執(zhí)行過自校準(zhǔn)。

選配件

電流探頭：電流檢測探頭用作測量導(dǎo)線和電纜上的傳導(dǎo)發(fā)射干擾；電流注入探頭用作向?qū)Ь€和電纜上注入干擾信號。

近場探頭：可定量補(bǔ)償，具有增益高、體積小和空間分辨力強(qiáng)等特點。