1、 CST China CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 CST 线缆串扰 XT 、辐 射 发射 RE 辐射 敏 感度 RS 仿真 流程 建模 启动 CST 设计 环境后，请选择创建一个新的 CST 电缆 工作室 TM 项目。 模
2、板已自动将单位设为 mmMHzus ，我们手动将长度单位改为 cm 。 创建模型，这里以简单金属板为例，创建的方法为点击图标 ，在弹出的对话框中按下图所示设置： CST China Page 2/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802
3、326 创建完成后的视图如下，是一块没有厚度的，材料为 PEC 的平板， 创建线缆线束： 创建第一束线缆 单线，首先是创建节点，右键单击 Cable Navigation Tree 里面的 Nodes ，然后单击选择 New Node ， 在弹出的对话框中输入第一个节点的坐标，如下图所示， 输入完成后点击 Close 完成节 点的创建，然后用同样的方法创建第二个节点： CST China Page 3/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-
4、82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 两个节点创建完毕后的视图如下： 然后创建段，右键单击 Cable Navigation Tree 里面的 Segments ，然后单击选择 Edit ， 在弹出的对话框中，选中 N1 和 N2 两个节点 ，点击图标 ，将两节点定义为一段， 段创建完成后的视图如下： 最后创建路径，右键单击 Cable Navigation Tree 里面的 Routes ，然后单击选择 New R
5、oute ， CST China Page 4/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 在弹出的对话框中，单击 Segments 标签，然后选择之前创建的段并点击图标 ，在 Display name 里面 根据需要输入 线缆的名
6、称，比如“Single”， 然后点击 OK ， 此时弹出 Edit Route 的对话框， 为线缆选择线形， 这里选择的是单线， 方法为点击展开 Cable 里的 Single wires，然后在其中单击选择 LIFY_1 qmm10，点击图标 ，最后点击 Apply 即可。 单线的线型显示在 Cross Section 窗口中，如下， CST China Page 5/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：01
7、0-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 至此，第一根单线的建模已经完成。重复上述步骤，即可完成第二根线束的建模，两者第一个不同在于 Nodes 的坐标 不同，如下所示： 对于第二根线束，选择单线和同轴线作为线束里面的两根线型，并可以通过点击 Auto Bundle 来实 现线束的自动捆 扎： CST China Page 6/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大
8、厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 两根线缆创建完成后的视图如下： 电缆工作室基本设置 打开频率范围对话框（Solve Frequency, ），并在其中输入 0 到 250 (MHz) ，点击 OK 按钮确认（ 频率的单位已经 被设置为 MHz ，显示在状态栏中）。 对于不 同的 问 题，要 采取 不 同的网 格进 行 计算。 您可 以 对网格
9、参数 进 行必要 的调 整 ，根据 资源 及 时间确 定合 适的 网 格 设置以达到提高仿真效率并且保证仿真精度的目的。 先选择网格类型（Mesh Mesh Type Hexahedral TLM） 然后进入全局网格对话框 （Mesh Global Mesh Properties, ） 来完成设置， 您可以单击 Force CBL Mesh 来对网格进 行修改。对于本例，我们将 Cells per wavelength 中的 Near to model 设为 50，其余保持不变。 定义探针： CST China Page 7/17 CST China Ltd. | infocst- | www
10、.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 定义远场监视器： 串扰、辐射 仿真 串扰、 辐射仿真可以同时进行， 即进行辐射仿真的时候可同时得到串扰的结果， 当然也可以只进行串扰而不行进行 辐 射的仿真！ Modeling： 点击 Cables 2D(TL) Modeling 或者点击图标 开启 2D
11、(TL) Modeling Settings 的对话框，为了进行协同仿真需要将 Coupling to 3D field solver 设 定为 Bi-directional，同 时 修改 Model Valid up to Frequency 为 250MHz。单 击 Start Modeling。 CST China Page 8/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区
12、复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 Modeling 结束之后切换到 DS （设计工作室） 中。 可以看 到分布参数网络模型， 所有端口均是线缆的两个端口。 每个端 口均以线缆的 Node 、名称等唯一编号，便于识别。 下面将各端口进行电路连接。CST 设计工 作室 TM 中包含了丰富的电路器件， 通过 Block Selection Tree Circuit Elements 能够找到 Ground 和 Resistor 器件。 CST China Page 9/17 CST C
13、hina Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 对于单线的两个引脚，各接 50Ohm 电阻，然 后接地，同轴线内导体接 50Ohm 接地，外 导体直接接地。单线 Single 作 为激励源，需要连接一个端口，设置端口的方法为点击图标 ，然后放置到电路图
14、中相应位置并连接相应端口。 全部连接完毕后的视图如下： 其中端口的阻抗根据实际情况进行设定，对于单线，设置为 50Ohm ， 设置的方法为双击端口图标，如下所示： 连接完成后 在 电路上设置 探 针，单击图 标 ，然后单击 鼠 标至想要仿 真 探针的位置 即 可，同时还 可 根据需要对 探 针 进 行命名，探针设置完成后的视图如下： 双击 DS 视图中 的 SPICE 模型 ，在 Solver 标签中选择协同仿真求解器 TLM Solver 。 CST China Page 10/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天
15、创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 新建一个 Transient 任务，右键 单击导航树里面的 Tasks，单 击选择 New Task ， 在弹出的对话框中，双击选择 Transient ， 在 Transient Simulation Task 对话框中设置仿真时间为 0.5us ， 作为场路协同仿真， 其场仿真需要用到 MWS 的
16、场求解器 ， 因此在 Circuit simulator 中勾选 CST MWS co-simulation ， CST China Page 11/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 然后单击 port ，设置激励信号：
17、单击 或菜单栏中 Simulation Update 启动仿真。 经过一段时间后， 仿真结束， 在 DS 中， 通 过选择 Navigator Tree Tasks Transient1 可以查看电路探针上的时域 电压和电流。 输入信号电压（single ）波形 ： 线束 cables 里面单线上的串扰电压： CST China Page 12/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海
18、市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 同轴线内导体上的感应电压： 切换回 CS ，查 看探针上的电场频谱： 远场图： CST China Page 13/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：2
19、00010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 EMP 辐照仿真 Modeling 方法同串扰、辐射。 电路连接如下，不需要端口激励： CS 中设置平面 波及 EMP 激励 信号： 频率范围： 定义平面波，通过 Solve New Plane Wave 即可定义： 点击 Apply ，定 义好后的平面波如下图： CST China Page 14/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820
20、 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 EMP 信号是双 指函数波形， 在 CST 2011 中 内置了双指函数波形。 在 Navigator Tree 中右 键单击 Default，选 择 Rename ， 将其改名为 EMP 。然后双击 EMP ，进入 Excitation Signal 对 话框，在下拉菜单中选择 Double exponential ： 根据 EMP 信号 激励波形，Trise=1.67e-3(us)，Tfal
21、l=2.5e-2(us) ，Ttotal=5(us) ，Amplitude=65000。 单击 Apply 即 可得到 EMP 波 形： 右键点击刚创建的 EMP 信号 ，并单击 Use as Reference， CST China Page 15/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：
22、021-50802328 | 传真 ：021-50802326 同样新建一个 Transient 仿真 任务，设置仿真时间为 5us（与 EMP 激励对 应）： 启动仿真后查看结果 单线上感应电压： CST China Page 16/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-5080
23、2328 | 传真 ：021-50802326 同轴线感应电压： 探针上的电场： 30MHz 时电场 分布 CST China Page 17/17 CST China Ltd. | infocst- | www.cst- 北京市海 淀区彩 和坊路 8 号天创 科技大 厦 707C-D 室 | 邮 编：100080 | 电话 ：010-82483820 | 传真：010-82483822 上海市黄 浦区复 兴东路 733 号香 港名都 1201 室 | 邮编 ：200010 | 电话 ：021-50802328 | 传真 ：021-50802326 【说明】本文取才于 CST 工 作室套装 丛
24、书 15CST 电 磁兼容算例汇编中相应算例。书中给出每步详尽的设置，用户可以 通过本书完全独立地自学每个算例。本书详细目录见下。您可以直接邮件 infocst- 或浏览 CST 的官方网站 www.cst- 邮购本丛书 或整套丛书。 目 录 电磁场与 波、微 波网络、 计算电 磁学基本 概念 . 1 仿真设置 技巧 3 前言 电磁兼容的数 值仿真 . 7 第一章 印制板 EMC 算例 01 ：印制 板 PI 、去耦电 容、IR 压降 、EMC 设 计规则检 查 . 17 算例 02 ：芯片 封 装信号完 整性（SI ）分析 . 51 算例 03 ：高速 背 板信号完 整性（SI ）、 眼图及
25、 辐 射（EMI ）分 析 81 算例 04 ：印制 板 上单线三 米法辐 射场（RE ）的精 确仿真 109 第二章 线缆线束 EMC 算例 05 ：单根 导 线电磁辐 射（RE ）的精确 仿真 . 141 算例 06 ：平行 线 缆间的串 扰（XT ）仿真 177 算例 07 ：线 缆 EMP 辐照敏 感度 （RS ）分 析 . 217 算例 08 ：电力 电 缆电磁辐 射（RE ）分析 . 245 第三章 机箱机柜 EMC 算例 09 ：机箱 屏 蔽效能（SE）分析 . 271 算例 10 ：利用 精 简模型对 机箱屏 效（SE）进行 快 速仿真 307 算例 11 ：利用 精 简模型对
26、 散热孔 阵、丝网 、 屏蔽 膜、 机箱外壳的电 磁泄漏进 行快速 仿真 . 335 算例 12 ：燕尾 槽 及屏蔽封 条的转 移阻抗仿 真 409 第四章 分系统设备 EMC 算例 13 ：分系 统 设备 GJB151-RE102 仿真 . 433 算例 14 ：汽车 电 磁抗扰度 （RS ） 仿真 . 463 算例 15 ：开关 电 源的传导 发射（CE ） 和辐射 发 射（RE ） 仿真 483 第五章 系统整机 EMC 算例 16 ：悍马 车 线缆间串 扰（XT ）仿真 521 算例 17 ：悍马 车 线缆辐射 发射（RE ）仿真 547 算例 18 ：悍马 车 线缆 EMP 辐照敏 感度（RS ）仿真 . 583 算例 19 ：舰载 天 线互耦（XT ）仿 真 . 617 算例 20 ：舰 船 EMP 辐照敏 感度 （RS ）仿 真 . 651 算例 21 ：A320 飞机雷击 瞬态电 磁效应（RS ）仿 真 . 685 算例 22 ：巡航 导 弹雷击瞬 态电磁 效应（RS ）仿真 . 719 算例 23 ：巡航 导 弹 ESD 瞬 态电磁 效应（RS ）仿真 . 761 算例 24 ：巡航 导 弹 EMP 瞬 态电磁 效应（RS ）仿真 . 799
