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小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2023-12-11 | 585 次浏览 | 分享到:

这期我们看一个卫星的高强度辐射场HIRF,涉及Cable工作室、场路结合、平面波的电路激励以及真瞬态仿真。这也是一个EMC(EMS)的辐射灵敏度RS问题。

                         

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

启用EMC模板:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

导入卫星的三维结构,主框架为PEC。这种纹理其实CST中也很容易画的。

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

我们从微波工作室转去线缆工作室:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

这里用的导入文件直接有curve,也可以用户自己画curve,用来表示卫星中的线缆:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

curve生成线缆:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

其他部位我们设置成铜材料:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

下面明确cable内容:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

选用library中的简单同轴:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

前往电路添加负载和探针,注意P3和P4是差分开路探针;另外添加一个简单电路和端口,用于真瞬态激励平面波:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

 定义一个控制HIRF幅值的参数,调整theta和phi控制平面波:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

电路中添加Transient瞬态任务,选择真瞬态co-sim,这里放1us,实际仿真时间也可能-40dB就停下来了。

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

添加激励信号:

 

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双向求解线缆:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

查看平面波位置,编辑内容:

 

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添加振幅系数即可:

 

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添加探针:

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求解器中选平面波并选中superimpose平面波叠加能量:

 

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

电路中更新Tran1任务,开始仿真。结束后我们先查看3D的探针结果:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

再看看电路中线缆两端的电压:

 

小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

 

最后看看电场和表面电流,可见0.52GHz附近峰值确实cable的电场和电流较强:


小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

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小型卫星HIRP仿真 --- 平面波场路结合,EMC-辐射敏感,线缆 

 

小结:

1.     平面波在电路中没有端口,激励需要用co-sim真瞬态仿真和独立的简单电路。

2.     HIRP仿真用平面波作为激励,通过EMC模板可以免去定义平面波角度和幅值计算式的麻烦。

3.     Cable工作室用的TLM求解器,工作室转换用problem type直接转。

 

(内容、图片来源:CST仿真专家之路公众号,侵删)

 

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