隨著整車產業的不斷發展，整車電子技術的應用
，整車正由傳統的機械化時代向著電子化時代邁進。根據有關人士的統計，目前研發、研製的整車電子電器成本已達到了30%。tongshi，zaixinxihuadechujiaobuduanshenrudaorenleishenghuodemeiyigejiaoluodehuanjingxia
，chuantongzhengchejishuyuxiandaixinxijishuxiangjiehe，tixianzaizhengcheyuwangluojishudegaodujiehedewangluozhengchegainianyezhubuxingcheng。tongqitadianzi

、電氣設備類似
，整車也不可避免地需要解決其電磁兼容性（EMC）問題。目(mu)前(qian)
，許(xu)多(duo)國(guo)家(jia)和(he)國(guo)際(ji)性(xing)組(zu)織(zhi)都(dou)製(zhi)定(ding)了(le)整(zheng)車(che)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和(he)電(dian)磁(ci)敏(min)感(gan)度(du)標(biao)準(zhun)。尤(you)其(qi)國(guo)外(wai)著(zhu)名(ming)整(zheng)車(che)廠(chang)在(zai)建(jian)立(li)暗(an)室(shi)及(ji)編(bian)製(zhi)試(shi)驗(yan)規(gui)範(fan)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，與(yu)相(xiang)關(guan)科(ke)研(yan)院(yuan)校(xiao)合(he)作(zuo)，開(kai)始(shi)著(zhe)手(shou)數(shu)值(zhi)仿(fang)真(zhen)分(fen)析(xi)工(gong)作(zuo)。
   
著名的通用整車公司（General Motors）正在與美國Missouri-Rolla大學電磁兼容實驗室合作
，研究專為整車設計而開發的係統級電磁兼容專家係統。歐洲‘AutoEMC’工作組正致力於開發一整套用於整車電磁兼容仿真和預測的計算機仿真方法。該工作組由歐洲兩大整車製造商(寶馬和雷諾)
、歐洲兩大軟件提供商(ESI和Analogy),菲亞特技術研究中心，以及電磁兼容谘詢服務提供商等組成。歐盟還組織了一個‘GEMCAR’項(xiang)目(mu)組(zu)，該(gai)項(xiang)目(mu)組(zu)致(zhi)力(li)於(yu)開(kai)發(fa)一(yi)整(zheng)套(tao)實(shi)用(yong)的(de)整(zheng)車(che)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)計(ji)算(suan)機(ji)建(jian)模(mo)的(de)準(zhun)則(ze)，它(ta)認(ren)為(wei)計(ji)算(suan)電(dian)磁(ci)技(ji)術(shu)將(jiang)在(zai)整(zheng)車(che)的(de)設(she)計(ji)和(he)開(kai)發(fa)上(shang)會(hui)獲(huo)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)應(ying)用(yong)。工(gong)作(zuo)組(zu)由(you)歐(ou)盟(meng)5個國家中的九個組織組成，其中包括整車製造商、整車電器廠商、軟件提供商、第三方認證機構
、yijiyoufengfudiancijianrongfangzhenjingyandehangkongjudeng。danyouyuguoneizhengchedianzigongyechuyuxiangduiluohoudiwei
，zhengchediancijianrongwentiyizhimeinengdedaohenhaodezhongshi

，zhengchediancijianronggongzuoyehaichuyuceshirenzhengdeshuiping。
   
本文以開展整車EMC數值仿真分析工作為背景，融合行業內認證測試標準，探討了針對車輛EMC問題數值仿真分析工作的關鍵性技術。

整車係統級EMC數值仿真分析

車身、線束模型的建立及前處理
  
整車EMC問題數值仿真的精度主要取決於：金屬車體
、連接電纜、電子控製單元和電子元器件
、天線等的實體幾何模型及原參數測試。整車電磁係統建模是EMC分析的重要部分，模型建立的合理與否關係到最後仿真數據的可信性和準確性。20年的發展，像整車這樣複雜大型電磁係統的數字仿真取得了巨大的進步，使得現在很容易的對整車EMC問題進行建模，以獲得通用的電磁耦合模型，防止有意或無意的電磁幹擾及潛在威脅。這主要取決於三個過程的並行發展：計算電磁學、數值計算技術以及計算機性能。

一yi般ban複fu雜za的de車che身shen幾ji何he三san維wei模mo型xing主zhu要yao是shi麵mian向xiang機ji械xie性xing能neng分fen析xi
，因yin此ci很hen可ke能neng包bao含han大da量liang的de局ju部bu細xi節jie，對dui於yu電dian磁ci場chang仿fang真zhen來lai說shuo，很hen多duo的de局ju部bu細xi節jie結jie構gou都dou是shi不bu重zhong要yao的de。因yin此ci建jian立li幾ji何he三san維wei模mo型xing
，一yi般ban不bu能neng直zhi接jie應ying用yongEMC分析
，需要通過車身幾何三維模型進行優化。在進行EMC分析的表麵網格模型剖分之前，需要對車身及線束幾何三維模型進行優化處理。如下圖為車身模型處理前後對比。

圖1：車身模型處理前後對比   

針(zhen)對(dui)複(fu)雜(za)的(de)車(che)身(shen)幾(ji)何(he)三(san)維(wei)模(mo)型(xing)的(de)時(shi)候(hou)
，局(ju)部(bu)細(xi)節(jie)會(hui)帶(dai)來(lai)龐(pang)大(da)的(de)計(ji)算(suan)量(liang)。所(suo)以(yi)針(zhen)對(dui)車(che)身(shen)實(shi)體(ti)幾(ji)何(he)模(mo)型(xing)中(zhong)的(de)不(bu)重(zhong)要(yao)局(ju)部(bu)細(xi)節(jie)區(qu)域(yu)需(xu)根(gen)據(ju)經(jing)驗(yan)做(zuo)相(xiang)應(ying)的(de)預(yu)處(chu)理(li)。為(wei)了(le)使(shi)計(ji)算(suan)機(ji)數(shu)值(zhi)仿(fang)真(zhen)可(ke)以(yi)更(geng)加(jia)接(jie)近(jin)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)，需(xu)要(yao)把(ba)整(zheng)個(ge)車(che)體(ti)模(mo)型(xing)劃(hua)分(fen)為(wei)電(dian)導(dao)體(ti)和(he)電(dian)介(jie)質(zhi)。而(er)對(dui)於(yu)金(jin)屬(shu)車(che)體(ti)
，可(ke)以(yi)不(bu)考(kao)慮(lv)傳(chuan)播(bo)損(sun)耗(hao)
，即(ji)把(ba)金(jin)屬(shu)部(bu)件(jian)等(deng)效(xiao)為(wei)理(li)想(xiang)電(dian)導(dao)體(ti)（PEC）。這樣可以大大減少對車身實體參數的輸入
，而對計算結果的精度影響不大。

仿真激勵源的建立
   
前期對車身實體幾何幾何三維模型簡化後，就可以直接把幾何三維數據直接導入到相應分析軟件中。在對整車EMC仿真分析中把恰當的激勵源引入到數值計算中對於正確的模擬EMC電(dian)磁(ci)場(chang)問(wen)題(ti)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。選(xuan)擇(ze)合(he)理(li)的(de)激(ji)勵(li)源(yuan)，可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)分(fen)量(liang)引(yin)起(qi)的(de)有(you)害(hai)影(ying)響(xiang)
，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)提(ti)高(gao)計(ji)算(suan)效(xiao)率(lv)，大(da)大(da)的(de)節(jie)省(sheng)計(ji)算(suan)時(shi)間(jian)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)內(nei)存(cun)空(kong)間(jian)。針(zhen)對(dui)簡(jian)單(dan)的(de)電(dian)氣(qi)總(zong)車(che)可(ke)以(yi)建(jian)立(li)其(qi)隨(sui)頻(pin)率(lv)變(bian)化(hua)的(de)等(deng)效(xiao)電(dian)流(liu)源(yuan)或(huo)電(dian)壓(ya)源(yuan)模(mo)型(xing)（如下圖中紅圈中所示），對應複雜的控製器類，就需建立其相應的等效電路模型。

圖2：等效調製激勵源模型及同軸導線模型

虛擬天線標定

由數值分析結果可以得到計算空間中任一點的X，Y，Z方向與計算頻率所對應的電場/磁場強度。但是整車實際輻射發射測試認證為采用峰值
、準(zhun)峰(feng)值(zhi)或(huo)均(jun)值(zhi)檢(jian)波(bo)方(fang)式(shi)得(de)到(dao)的(de)接(jie)受(shou)天(tian)線(xian)端(duan)口(kou)電(dian)壓(ya)值(zhi)
，而(er)通(tong)過(guo)計(ji)算(suan)而(er)得(de)到(dao)的(de)空(kong)間(jian)中(zhong)一(yi)點(dian)的(de)場(chang)強(qiang)值(zhi)實(shi)際(ji)中(zhong)是(shi)無(wu)法(fa)測(ce)量(liang)的(de)。這(zhe)就(jiu)導(dao)致(zhi)了(le)計(ji)算(suan)機(ji)仿(fang)真(zhen)分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)隻(zhi)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)不(bu)同(tong)電(dian)磁(ci)學(xue)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)之(zhi)間(jian)結(jie)果(guo)的(de)對(dui)比(bi)
，而(er)無(wu)法(fa)同(tong)實(shi)際(ji)測(ce)試(shi)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)比(bi)對(dui)。所(suo)以(yi)，在(zai)仿(fang)真(zhen)分(fen)析(xi)中(zhong)對(dui)於(yu)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)予(yu)以(yi)特(te)殊(shu)考(kao)慮(lv)。

GB14023（CISPR 12）標準中實際測量係統的電場強度關係表達式為：

F電場強度=R測量儀器讀數+AF天線係數+T饋線係數

則根據此式可以對應在模型中建立實車測試中所需要的組合天線，並對其進行虛擬標定。由於仿真計算中無連接導線
，則上式T=0。仿真計算結果等同實際測試也為天線端口電壓值與標定後的天線係數之和。

圖3：虛擬天線及標定

圖4：虛擬測試布置