如何利用电流钳测试结果进行RE仿真?
最近有不少小伙伴问:有很多设备只能通过电流钳+频谱仪测试cable上的差、共模电流,有没有办法仿真设备的远场RE辐射呢?答案是:可以。该方法适用于以下场景:设备的辐射主体主要来自cable,如果辐射是来自PCB板,那就不适合了。
准备工作:
1、使用电流钳对cable上的差、共模噪声进行测试,从频谱仪得到噪声频谱。这里需要注意的是频谱仪的带宽、扫描时间等设置,要与实测尽量保持一致,这样才能拿到近似的频谱。
2、拿到探头的转移阻抗曲线。这个很重要,后续仿真时要用到。
建模操作:
1、首先需要导入电流探头测试的结果,单位建议采用V,如果是dBV或者dBuV,最好都转成V。转换方法就是一个数学计算过程,这里不再赘述。
2、导入电流钳的转移阻抗曲线。
3、把频谱仪测到的电压信号,除以转移阻抗,得到电流结果。这里可以直接用CST后处理进行计算。
4、把电流值copy到电路工作室的results下面,后面会选择这个信号作为激励源。
5、接下来开始3D建模,本案例中使用了CST2023版本自带的单杆天线作为接收天线,直接从模型库中导入。单杆天线的模型已经建好,端口处已经自动添加了element。
6、EUT的建模,这里的例子比较简单,只在测试桌上画了一条cable,两侧加port。左侧port1接LISN,右侧port2接EUT。
7、3D采用F求解器,仿真频段0-50M,设置和常规的没太大区别,这里不再赘述。需要提醒一点:大家以后做类似仿真的时候,一定要从EMC模板进到3D界面。
8、先进行3D仿真,确保S参数没有问题。
9、接下来转到电路工作室,左侧1接LISN电路模型,右侧2接电路port。
10、创建AC task,激励信号选择之前copy的电流频谱,勾选combine results,点击update运行。
11、运行完后,回到3D界面,1D results\Lumped elements\Voltages下面,可以看到AC combine后的结果,这就是天线端口接收到的电压信号频谱。
12、拿到了电压信号还没有结束,我们还需要把端口电压转换成场强。这里就需要另一个关键因素:天线系数。我们使用的单杆天线天线系数是2,用端口电压乘以2,就可以得到场强结果。关于天线系数的仿真,可参考FAQ039:如何计算天线系数Antenna Factor 。
关键点总结:
1、几个重要概念:转移阻抗、天线系数。
2、频谱仪测量得到的是电压信号,要转成电流信号作为激励源。
3、仿真出来的电压结果要转成场强。
4、用到了CST场路协同的仿真方法。
5、最后再强调一点:类似的仿真建议建议从EMC模板进,很多设置软件已提前设置好。
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