隨著新能源、車聯(lián)網(wǎng)和ADAS等技術的發(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)境愈加復雜。如何在保障功能安全的同時，順利通過EMC測試認證，并在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，是大部分廠商關注的問題。

        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

       ?  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，從正向設計的角度，借助仿真工具進行EMC特性的預測和分析，設計早期發(fā)現(xiàn)問題，直接對硬件設計進行整改，達到縮短開發(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仿真領域主流的仿真分析工具，提供從電控PCB硬件設計規(guī)則制定，EMC特性預先仿真分析，到硬件設計整改，以及后續(xù)的EMC測試一體化的設計仿真測試服務。

汽車EMC仿真解決方案

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

       ?  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)絡以及高速互連線等關鍵部件，因此，為保障整個系統(tǒng)的EMC，需要設計具有良好EMC性能的PCB，其EMC設計優(yōu)化流程如下圖所示。

       ?  Pre-Layout分析

        在Layout之前進行pre-layout分析，建立設計的基礎和有效約束（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進行檢查，識別Layout中可能引起SI、PI以及EMC問題的設計，在每個設計階段不斷檢查和修正，避免一個較長的設計循環(huán)。

       ?  SI/PI/EMC仿真分析

        對PCB進行SI分析，優(yōu)化PCB上關鍵器件、信號的布局布線，降低信號的反射和串擾；對電源平面的諧振和去耦電容分析，指導去耦電容布局，降低電源地噪聲；對PCB上關鍵部分進行EMI分析，識別可能產(chǎn)生的電磁輻射強度，進而及時優(yōu)化改進，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、電纜線束以及機箱外殼等進行協(xié)同仿真，考察整個系統(tǒng)的EMC特性，其EMC設計優(yōu)化流程如下圖所示。

        使用CST對PCB、連接電纜以及機箱外殼等進行建模，提取PCB的近場源或關鍵器件的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；進而根據(jù)需要，對超標部分進行優(yōu)化設計和改進，以提高整個設計的可靠性。

       ?  整車級EMC仿真解決方案

        在對整個汽車進行EMC分析時，需要對影響整車EMC特性的因素進行細化，如車載天線、線束、電源等大功率設備、電機以及點火線圈以及其他電磁設備，并考慮車體的影響，從整車的角度分析電子設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備。綜合考慮車內(nèi)的強干擾系統(tǒng)設備/電機等、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)生的串擾，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測試設備和EMC試驗室，用于對設計產(chǎn)品的性能驗證，以便進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標準測試模板

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

 ● 具備輻射和傳導測量、干擾診斷、網(wǎng)絡分析、濾波器設計等多種功能

 ● 具有正峰值、準峰值、負峰值、平均值等檢波方式

產(chǎn)品介紹

 EA3030 綜合了EMI接收機、頻譜分析儀、網(wǎng)絡分析儀、濾波器設計仿真、人工電源網(wǎng)絡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，用戶可以對傳導或輻射干擾進行早期診斷、定位，通過設計濾波器等方法抑制處理，再經(jīng)內(nèi)置的標準模板測試改進結(jié)果是否達到要求，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，縮短認證時間。

EMI綜測儀診斷過程

診斷流程圖

EMC綜合測試儀應用

傳導干擾診斷：

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

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

電器輻射測試：

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

技術指標

給定技術指標適用于以下條件：預熱30分鐘，同時儀器處于校準周期內(nèi)并執(zhí)行過自校準。

頻譜分析模式
頻率范圍	EA3030	9kHz~3.6GHz
單邊帶相位噪聲	偏移10kHz	-85dBc/Hz（典型值）    載波f=500MHz
3dB分辨率帶寬	<10Hz為選件	1Hz至500kHz（以1至10連續(xù)步進），1MHz，3MHz
電平綜合不確定度		±1.5dB（輸入0dBm至-50dBm信號）
顯示平均噪聲電平		<-130dBm前放關，<-150dBm前放開
剩余響應		<-85dBm
跟蹤發(fā)生器		100kHz至1.5GHz，輸出平坦度±3dB
EMI接收機模式
屏幕顯示		柱狀圖顯示+圖表
檢波器	不超過4種可選	正峰值、負峰值、平均值、準峰值
電平單位	對數(shù)電平顯示	dBm,dBμV,dBmV,dBμA,dBpW,dBpT
EMI測量帶寬		200Hz，1kHz，9kHz，10kHz，100kHz，120kHz，1MHz
編輯列表		10個
前置放大器		內(nèi)置20dB前置放大器
LISN 模塊
頻率范圍		9kHz~30MHz
電源頻率		DC，50Hz，60Hz，400Hz
共差模分離?？?/span>
插入損耗		≤1.5dB

 

選配件

電流探頭：電流檢測探頭用作測量導線和電纜上的傳導發(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：可定量補償，具有增益高、體積小和空間分辨力強等特點。