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CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二)

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-11-30 | 1191 次浏览 | 分享到:

作者 | Zhou Ming

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

注:图片来自互联网。

 

EMC定位和关键器件的建模过程中,近场探头是一个很好的工具。市场上可供选择的近场探头种类非常多,可以分为:无源探头和有源探头,电场探头和磁场探头。每种探头都有适用的工作频段,不同的尺寸适用于不同的应用场景。大家如果需要对近场的辐射做仿真和测试对比,那么可以考虑对近场探头做3D建模。

 

近场探头的3D建模

近场探头可以选择成熟的商业产品,也可以自己手工制作。我们选择Langer EMV公司的RF-R 50-1(30MHz-3GHz)磁场探头作为3D建模的参考对象。

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

下图是参考RF-R 50-1探头创建的3D模型,在建模中仅仅是参考了探头的外形尺寸,没有内部的细节,因此仿真出的频率特性曲线与实际情况有些差异。如果想拿到非常准确的结果,需要对探头做精细的建模(包括尺寸和材料),确保仿真和测试的频率特性曲线完全一致。

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

PCB指定位置添加近场探头

在导入近场探头时,要注意近场探头的位置以及角度。为了使电流探头测到的近场强度最大,可以预先仿真PCB的表面电流,把探头放在表面电流最大的位置。

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

同时,调整电流探头的角度,确保探头平行于电流的方向,这样更多的磁力线穿过电流环,测出来的场强最大。近场探头与CST的近场probe配合使用,可以获得更全面的分析效果。

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

探头平行于电流方向

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

磁力线穿过探头环

CST场路协同仿真

切换到电路工作室,进行场路协同仿真,PCB的近场辐射被磁场探头接收,其中port22作为信号接收端口。


CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

近场探头结果分析

我们先看看磁场探头接收的电压和电流信号。

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 


CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

接下来可以用EMI Receiver对电压信号进行后处理,得到频域结果。为了更好地和测试结果进行对比,可以参考测试EMI接收机的设置,调整RBW的值。

 

 

 

下图是不同RBW值得到的频域结果。

 

CST仿真案例:PCB近场辐射仿真(二) 

 

(内容、图片来源:CST仿真专家之路公众号,侵删)

 

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