实例分析--汽车内电磁环境的建模分类
实例分析--汽车内电磁环境的建模分类
实例分析--汽车内电磁环境的建模分类汽车电子化的进展迅速，已经进入了使用电子技术实现高端功能的时代。
与此同时，在设计阶段便考虑电磁环境的做法也愈发重要。
汽车整体和开发的全部工序都需要在充分意识到EMC（Electro-magnetic Compatibility）的体系中实施。
也就是说，“EMC设计框架”已经是不可或缺的机制。
这一机制包括了设计技术、EMC对策、系统开发、交流等产品化所需要的技术和体制。
如果能够按照生产一线的实际情况对这些进行恰当的整理，那么就可以灵活应对人们对于汽车的需求变化。
在这里，笔者将以汽车导航系统（车载导航仪）设计一线的经验为依据，从汽车部件厂商的角度出发，介绍对车载设备EMC的思考方法、以及设计流程的一部分。
电磁辐射强度随着车载导航仪的高性能而增大首先介绍车载导航仪的多功能化和高速化。
众所周知，车载导航仪的出发点是导航，然后才是通过DSRC（Dedicated Short Range Communications ）、电视、移动网络等通信手段与车外相连接。
现在，车载导航仪已不再是单纯的指路工具，而是发展成为了能够借助各类供应商进行多种内容交换的双向交流装置。
为了向驾驶员提供安全、放心、便利、舒适的驾驶环境，车载导航仪正在向联结人与机械（这里指汽车）的HMI（Human Machine Interface）中心转变（图1）。
图1：汽车多媒体全球导航仪从“指路”装置转变成了向驾驶员提供“贴心服务”和“愉悦心情”的“HMI中心”。
(点击放大)今后，车载导航仪的多媒体化还将继续发展，在兼顾前面提到的“安全放心”、“便利舒适”这两个主轴的同时，不断增加功能（图2）。
因此，与EMC相关的技术也将愈发重要。
比如，当车载导航仪能够与车辆内各个仪器联动，协助防止冲撞时，车载导航仪本身作为传感器，就需要较高的可靠性。
这时，抗扰度（对于电磁噪声的耐受性）就会成为课题。
而且，随着车内外网络的拓展，防止与外部仪器之间相互干扰的EMC技术也愈发重要。
汽车控制器线束的电磁兼容仿真研究
汽车控制器线束的电磁兼容仿真研究汽车控制器线束在车辆电气系统中起着至关重要的作用。
然而，在使用过程中，可能会面临许多电磁兼容问题，这些问题会影响到车辆的性能和可靠性，严重时甚至会对乘客的安全造成威胁。
因此，在研制和生产车辆控制器线束的过程中，需要进行电磁兼容仿真研究，以确保其能够正常工作且不产生不期望的干扰。
本文基于一款车型介绍汽车控制器线束的电磁兼容仿真研究。
首先，需要对车辆的电磁环境进行建模。
采用ANSYS Workbench软件进行模拟，建立模型，将车辆周围的电磁场与外部辐射源的影响考虑在内。
此时，在仿真中需要考虑到车辆轮毂转速、转向灯闪烁频率、车速在变化时产生的交流噪声等因素。
然后，需要在仿真软件中导入车辆控制器线束的三维模型。
考虑到线束内部的布线等细节问题，需要将其拆分为一个个子模型，导入到仿真软件中，并标记上各个导线之间的电气连接关系。
在这个过程中，需要特别注意每个线束接头的功率负载以及对地的接触情况。
接下来，对于每个线束，需要进行EMI/EMC仿真分析。
这样可以评估线束内导线之间的距离是否足够远，是否会产生电磁干扰，同时也评估线束的噪声抑制能力。
在进行分析过程中，需要确定线束内部的噪声来源，并根据此来选择合适的解决方案。
例如，可以采用滤波器降低高频噪声，或使用屏蔽材料避免低频辐射干扰。
这样可以提高线束的抗干扰能力，提高线束的可靠性。
最后，在仿真结果的基础上，对线束进行优化。
例如，可以移动线束细节，修改线束的走向，增加屏蔽材料等。
这样可以改善线束内部的电磁状况，从而提高整个系统的可靠性和电磁兼容性。
综上所述，汽车控制器线束的电磁兼容仿真研究是非常关键的。
通过此类研究可以排除线束内部的干扰问题，增强汽车系统极度的可靠性。
同时，也可以减少整个车辆的电磁干扰。
这项研究需要借助包括ANSYS Workbench在内的仿真软件，并结合现场测试与调整，最终得以保证汽车系统的完美工作。
在进行汽车控制器线束的电磁兼容仿真研究时，需要考虑到车辆的整体电磁环境。
复杂电磁环境的分析与建模
第1章绪论1.1 课题背景及意义任何作战行动都在一定的空间和环境中进行。
作战空间和作战环境是一个时代的科学技术、武器装备、作战方式和自然因素有机结合的产物。
当今时代，信息技术的迅猛发展及其在军事领域的广泛应用，孕育了新的战争形态——信息化战争，信息化战争中，交战双方大量使用电子信息装备，不仅数量庞大、体制复杂、种类多样，而且功率大，在激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号，以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰，造成在电磁信号时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠。
即信息化战争开辟了与陆海空天相并列的“第五维战争空间”——电磁空间，形成了与传统的社会、地理、气象、水文等并重的新的战场环境——战场电磁环境。
随着军队信息化进程的加快，战场电磁环境日益复杂，电磁空间的斗争空前加剧，并对军事活动产生着深刻的影响。
使得战场感知难、指挥控制难、支援保障难以及信息化装备作战效能难。
因此夺取制电磁权，成为夺取制信息权，进而夺取战争主动权的关键。
深入研究复杂战场电磁环境，对掌握信息化战争的主动权，打赢信息化战争具有重要意义。
1.2战场复杂电磁环境的相关研究现状战场电磁环境对于世界而言还是个全新的学科，各国对于战场电磁环境的认识与研究还有无限的提升的空间。
美国国防部认为，电磁环境(EME)是存在于防护区内的一个或若干个射频场战场，在2009年指出战场电磁环境是军队、系统或平台在指定的作战环境中执行作战任务时，可能遇到的在不同频段辐射或传导的电磁发射体的功率与时间分布的作用结果。
前苏联军事百科全书中指出，电磁环境是影响无线电装置或其部件工作的电磁辐射环境。
美、俄(苏)军方对于电磁环境概念的表述不仅限于一定区域内的电磁现象总和，更有时域、频域、空域、能量域“四域”特征方面的认识。
我国对战场电磁环境相关问题的研究起步较晚，且战场电磁环境概念在学术界还未统一。
其中具有代表性的观点是：战场电磁环境，就是指在一定的战场空间内，由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态交迭的电磁信号构成的战场电磁环境。
复杂电磁环境的分析与建模
技术创新与应用前景
技术创新：开发新型电磁材料、电磁屏蔽技术、电磁兼容技术等
应用前景：在军事、航天、通信、医疗等领域具有广泛应用前景
挑战：电磁环境复杂多变，需要不断更新技术以适应新的挑战 未来发展：随着科技的进步，电磁环境将更加复杂，需要不断探索新的 解决方案和技术手段。
THANK YOU
汇报人：
统计建模的方法：包 括回归分析、时间序 列分析、贝叶斯网络 等
统计建模的应用：在 复杂电磁环境中进行 预测、优化和决策
统计建模的挑战：如 何准确描述复杂电磁 环境的特征和规律， 如何提高模型的准确 性和可靠性
混合建模
混合建模的概念：将多种建模方法相结合，以更好地描述复杂电磁环境的 特性
混合建模的优势：提高建模精度，降低建模难度，提高建模效率
混合建模的方法：包括物理建模、数学建模、统计建模等
混合建模的应用：在电磁环境分析、电磁干扰预测、电磁兼容设计等领域 有广泛应用
ห้องสมุดไป่ตู้
模型验证与评估
验证方法：仿真实验、实 际测试等
评估指标：准确性、稳定 性、可靠性等
评估结果：模型性能、适 用范围等
改进措施：优化模型、调 整参数等
复杂电磁环境的应用场景
雷达系统
复杂电磁环境的分析与建模
汇报人：
单击输入目录标题 复杂电磁环境概述 复杂电磁环境的分析方法 复杂电磁环境的建模技术 复杂电磁环境的应用场景 复杂电磁环境面临的挑战与未来发展
添加章节标题
复杂电磁环境概述
定义与特性
复杂电磁环境：指由多种电磁波源、多 种电磁波频段、多种电磁波传播路径、 多种电磁波传播方式构成的电磁环境
电子对抗系统
电子对抗系统的定义和作 用
关于汽车电子的电磁兼容性分析
关于汽车电子的电磁兼容性分析
汽车电子的电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称 EMC）分析是指对汽车电子系统在电磁环境中的兼容性进行评估和分析，以确保汽车电子设备在电磁干扰环境
下能正常运行，并且不对其它电子设备、设施和环境产生有害影响。
1. 电磁环境评估：首先需要对汽车电子设备使用的电磁环境进行评估。
这包括测量
和分析汽车电子设备所处的电磁场强度、频率范围和干扰信号等。
通过对电磁环境的评估，可以确定汽车电子设备所需的电磁兼容性水平。
2. 电磁噪声分析：在电磁环境评估的基础上，对汽车电子设备敏感的电磁噪声进行
分析。
这包括对可能对汽车电子系统产生干扰的电磁源进行识别和量化分析，以及对电磁
噪声传输路径进行评估。
通过电磁噪声分析，可以确定汽车电子设备受到的主要干扰源和
干扰途径。
4. 电磁兼容性设计：根据电磁噪声和电磁耦合分析的结果，进行电磁兼容性设计。
这包括选择合适的屏蔽材料和屏蔽结构，进行电磁辐射和电磁感应消除设计，以及优化电
子设备的布局和线路设计等。
通过电磁兼容性设计，可以提高汽车电子设备的电磁兼容性
水平，减少其对外界以及其他电子设备的干扰。
通过以上分析和设计，可以保证汽车电子设备在电磁环境中的可靠性和安全性。
电磁
兼容性分析也有助于解决汽车电子设备之间的互相干扰问题，提高汽车电子系统的整体性能。
电磁兼容 环境 电磁环境的描述和分类
电磁兼容环境电磁环境的描述和分类电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在电磁环境中，各种电子设备能够在不互相干扰的情况下正常工作的能力。
电磁环境是指设备所处的电磁场环境。
本文将对电磁兼容和电磁环境进行描述和分类。
一、电磁兼容的描述电磁兼容是指各种电子设备在电磁环境中能够正常工作，而不产生或受到干扰的能力。
在现代社会中，电子设备的使用越来越广泛，各种设备之间的电磁干扰问题也日益突出。
电磁兼容性的研究旨在解决电子设备之间的相互干扰问题，确保设备能够稳定可靠地工作。
电磁兼容性的研究主要包括两个方面：抗干扰性和抗辐射性。
抗干扰性主要研究电子设备对外界干扰的抵抗能力，即设备在电磁环境中受到外界干扰时仍能正常工作；抗辐射性主要研究电子设备对外界辐射的抵抗能力，即设备在电磁环境中产生的辐射对周围设备和环境的影响。
二、电磁环境的分类电磁环境按照频率范围可以分为低频电磁环境、射频电磁环境和微波电磁环境。
1. 低频电磁环境低频电磁环境主要包括50Hz电力频率范围内的电磁场。
在低频电磁环境中，主要的干扰源是电力线和电力设备。
电力线上的电流会产生磁场，而电力设备本身也会产生电磁辐射。
低频电磁环境对人体健康的影响是一个重要的研究领域。
2. 射频电磁环境射频电磁环境主要包括30kHz至300GHz范围内的电磁场。
在射频电磁环境中，主要的干扰源是无线通信设备和雷达设备。
无线通信设备包括手机、电视、无线局域网等，而雷达设备主要用于军事和民用领域。
射频电磁环境的研究主要集中在无线通信和雷达设备对周围设备和环境的干扰问题上。
3. 微波电磁环境微波电磁环境主要包括300MHz至300GHz范围内的电磁场。
在微波电磁环境中，主要的干扰源是微波炉、手机基站和卫星通信设备。
微波炉是我们日常生活中常见的家用电器，而手机基站和卫星通信设备则是无线通信的关键设施。
微波电磁环境对人体健康的影响也是一个备受关注的问题。
电磁特征行为级建模
电磁特征行为级建模1.引言1.1 概述概述电磁特征行为级建模是一种通过分析和描述物体或系统在电磁环境中的行为来为其建立模型的方法。
在不同的电磁场环境中，物体或系统的电磁行为会产生不同的特征，这些特征可以被捕捉和分析，以进一步理解和预测其性能和行为。
传统的建模方法主要依赖于物理模型和经验模型，这些模型通常需要复杂的数学推导和实验数据验证。
然而，随着电磁感应技术的进步和计算能力的提高，电磁特征行为级建模成为一种更加高效和准确的建模方法。
电磁特征行为级建模的核心思想是通过采集和分析物体或系统在电磁环境中的电磁信号，利用机器学习、数据挖掘和模式识别等技术，提取出关键的特征信息，并将其作为建模的基础。
这种方法能够更好地描述物体或系统的电磁行为，同时减少了对物理模型的依赖。
通过建立准确的电磁特征行为级模型，我们可以更好地理解和优化物体或系统在复杂电磁环境下的性能和行为。
本文将首先介绍电磁特征行为的概念和特点，包括电磁信号的产生、传播和感应机制等。
接着，将详细介绍电磁特征行为级建模的方法和技术，包括特征提取、模型训练和评估等方面。
最后，对电磁特征行为级建模的应用前景进行展望，并提出未来的研究方向和挑战。
通过对电磁特征行为级建模的研究和应用，我们可以更好地理解和掌握物体或系统在电磁环境中的行为规律，为电磁感应和应用提供更准确和可靠的模型基础。
这将有助于推动电磁技术在各个领域的应用和发展，提高系统的性能和可靠性。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该包括以下内容：在该部分，我们将对本篇文章的结构进行介绍。
本文共分为三个主要部分：引言、正文和结论。
引言部分将首先对电磁特征行为级建模的概念进行概述，说明其在相关领域中的重要性和应用。
接着我们将介绍文章的结构，包括各个章节的内容和顺序。
最后，我们将明确阐述本文的目的，指明我们所探讨的问题和研究的目标。
正文部分将详细介绍电磁特征行为的概念和相关知识。
我们将探讨电磁特征行为的定义、特点和发展趋势，并提供一些实际的案例和应用。
汽车的整车建模及其电磁兼容仿真
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电尺寸小，而车体尺寸大，属于电火尺寸。文献
［７－９］分别利用矩量法（ＭｏＭ）．时域有限差分法 （ＦＤＴＤ）对车体上的单一线天线的电参数进行了 分析．文献［１０］中用ＦＤＴＤ法分析了飞机体上的线 天线间的耦台问题。总的来说．针对车载天线的 仿真研究中，车体模型都比较简单，分析的是位 置固定天线的相关问题，并且天线类型基本为线
Ｊ。‘ ｆ
２１车载干扰海 车载干扰源主要是指车上的各种电气系统产 生的电磁干扰，这也是我们在做汽车电磁兼容研 究时主要考虑的干扰源。汽车内部的电磁干扰主 要来谱通 常在０ １～１０００栅ｚ之间，对汽车内、外的电子设
图２千扰电流的理论波形及频谱
下面是圆形贴片天线的仿真，圆形贴片天线 的外径为２３衄，高度为０．０７ｎｎｎ，安装位置位于车
顶蓬中心处。仿真计算了频率从Ｏ—ｌＧＨｚ的Ｓ参量，
加密前的仿真波形，红色曲线为网格加密后的仿
真波形。
远场监视器的频率为２．４ＧＨｚ，端口信号和Ｓ参量的
波形分别如图７和图８所示。
３
参考文献：
［Ｉ］孙凤英．汽乖电磁干扰及防十扰，汽车电器，１９９８
睡５三雏电磁仿真宴体蕞型
进行电磁仿真时选择高斯脉冲激励，激励振函数
￡（ｆ）：ｅｘ“一型≮止） ｒ
ｔ决定了脉冲的宽度，通过选择它可以撤励 出满足需要的频率范围。这里是取ｆ＝２ Ｉ／ｔ，此 时高斯脉冲频谱振幅下降到直流分量振幅的ｅｘｐ
车内中频噪声FE-SEA混合建模及分析方法
Ｋｅ ｒ ｓ Ｃａ ， ｎ ｃ ｒ ｎ ｉｅ Ｆｉ ｉｅ ｅｅ ｅ ｔ Ｓ ａ ｉｔ ｎ ｒ ｙ Ｈｙ ｒｄ ｍ ｏ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ Ｉ － ａ ｏ ｓ ， ｎ ｔ ｌ ｍ ｎ ， ｔ ｔｓｉ ｅ ｅ ｇ ， ｃ ｂ ｉ ｄ ｌ
１ 前 言
随着 汽 车悬架 、轮胎 和座椅 等 主要 总成设 计技
ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｔ ｏ ｏ ｃ ｌｕ ａｅ ｔ ｅ ｍｏ ａ ｅ ｓｔ ，ｉ ｔｒ ｒ ｌｓ ａ ｔｒ ｎ ｏ ｐ ｉ ｇ ｌ ｓ ａ ｔ ｒ ｈ ｏ ｅｉ ｌ ｍｅ ｈ ｄ ｔ ａｃ ｌ ｔ ｈ ｄ ｌｄ ｎ ｉ 、 ｅ ｏ ｏ ｓ ｆ ｃｏ ，ａ ｄ ｃ ｕ ｌ ｏ ｓ ｆｃｏ ．Ａｎ ｈ ｘ ｉ ｔ ｎ ｏ ｃ ｙ ｎ ｉ ｎ ｄ ｔｅ ｅ ｃｔ ｉ ｎ ａｏ
１ ０～。 ×１
声 辐射 损耗 因子 可 由式 （ ） ３ 和式 （ ） ４ 得到 ：
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（ ３）
６
７ ８
９
后 车 窗左
左 前 顶盖 后 备 箱 盖
挡泥 板
３ ｍ 玻 璃 ． ５ｍ
０８ ． ｍｍ 钢 １ ｍｍ 钢 ． ５
式 中 ， 为结 构损 耗 因子 ； ｒ 为声 辐 射损 耗 因子 ； ／ 吼
种 类 等 因素 划分 为 ６ ３个子 系统 ， 分 子系统 物理 属 部
性见 表 １ 列 。 所
系 统 １ ２ ３ ４ ５ 名称 左 前 车 门 左 后 车 门 左 前 车 窗 防火 墙 左 前风 挡 左 材 料 ２０ｍ 钢 ． ｍ ２ ｍ 钢 ． ０ｍ ２８ ． ｍｍ 玻璃 １ ｍ 钢 ． ０ｍ ２８ｍ 玻 璃 ． ｍ 质 量／ ｇ ｋ １ ．３ ０７ ８ ． ６ ２６ ２ ． ３ １ １ ． ７ ３７ ９ ． ６
模块02电磁学在汽车上的应用实例课件(共21张PPT)
课题二 继电器
一、继电器的结构和分类
汽车继电器按触点类型分，有三类：动合继电器、动断继电器、混合型 继电器。按继电器的引脚数分：3引脚、4引脚、5引脚等。
课题二 继电器
二、继电器的应用
课题五 汽车电磁干扰及其抑制
三、电磁干扰的抑制
汽车电子电器部件的干扰抑制方式，一般规定若干等级限值，不同部件根 据其特点和使用方式的不同，选择一种合理的等级限值，以降低抑制成本。
对来自车内供电系统的干扰，一种简单而有效的方法是利用蓄电池作为一 个极低阻抗、大容量的瞬变电压抑制器，吸收各种瞬变电压产生的干扰能量。
继电器在汽车上应用广泛，如启动继电器、喇叭继电器、刮雨继电器等。 为了减少控制开关触点的电流负荷，获得所需的控制功能，在电路中常 设置一些继电器。 由于继电器主要由导线绕制而成，当线圈在刚接通时，线圈都会感应出 一反向电压，常常会造成精密控制元件的损毁，于是常在继电器内与线圈并 联或串联一个二极管，以保护电路。
课题三 变压器
二、特殊变压器
１.自耦变压器 自耦变压器在闭合的铁心上只有一个绕组，它既是原绕组又是副绕组。 低压绕组是高压绕组的一部分。 ２.仪用互感器 仪用互感器是专供电工测量和自动保护的装置，使用仪用互感器的目的 在于扩大测量表的量程。包括电压互感器和电流互感器两种。
课题四 点火线圈
一、点火线圈的工作原理
课题四 点火线圈
二、点火线圈的分类
点火线圈依照磁路分为开磁式和闭磁式两种。蓄电池点火系统广泛使用的 是开磁式点火线圈。高能电子点火系统多用闭磁式点火线圈。
课题四 点火线圈
汽车EMC电磁干扰源分类
汽车EMC电磁干扰源分类
电磁兼容领域，汽车电子的干扰机改进设备工作在行驶环境不断变化的汽车上，环境中电磁能量构成的复杂性和多变性，意味着系统所受到的电磁干扰来源比较广泛。
按照电磁干扰的来源分类，可分为车外电磁干
扰、车体静电干扰和车内电磁干扰。
车外电磁干扰：
车外电磁干扰是汽车行驶中经历各种外部电磁环境时所受的干扰。
这类干扰存在于特定的空间或是特定的时间。
如高压输电线、高压变电站和大功率无线电发射站的电磁干扰，以及雷电、太阳黑子辐射电磁干扰等等[2]。
环境中其它临近的电子设备工作时也会产生干扰，例如行驶中相距较近的汽车。
车体静电干扰：
车体静电干扰与汽车和外部环境都有关。
由于汽车行驶时车体与空气高速摩擦，在车体上形成不均匀分布的静电。
静电放电会在车体上形成干扰电流，同时产生高频辐射，对汽车电子设备形成电磁干扰。
车内电磁干扰：
车内电磁干扰是汽车电子设备工作时内部的相互干扰，包括电子元器件产生的电子噪声，电机运行中换向电刷产生的电磁干扰以及各种开关工作时的放电干扰，最严重的是汽车点火系统产生的高频辐射，其干扰能量最大。
整车电磁辐射仿真模型及其建立方法
电磁辐射是现代汽车电子系统中一个重要的问题。
随着汽车电子设备的不断增加，整车电磁辐射的水平也越来越高，这对车辆的安全和正常运行产生了一定的影响。
建立整车电磁辐射仿真模型并对其进行研究已成为当今汽车工程领域的热点之一。
1. 整车电磁辐射仿真模型的重要性整车电磁辐射仿真模型是指根据汽车电子设备的结构和工作原理，利用计算机对整车电磁辐射进行模拟和分析的模型。
通过建立整车电磁辐射仿真模型，可以评估汽车电子设备产生的电磁辐射水平，分析其对车辆和周围环境的潜在影响，为汽车电子系统的设计优化和电磁兼容性测试提供依据，有助于提高整车电子设备的可靠性和安全性。
2. 整车电磁辐射仿真模型的建立方法（1）整车电磁辐射源的建立首先需要对整车的各种电子设备进行建模，包括发动机控制系统、空调控制系统、车载娱乐系统、安全辅助系统等。
这些电子设备产生的电磁辐射源可以通过电磁场传感器等设备进行实测获取，然后利用数学建模和仿真软件对其进行模型化，得到各个电子设备的电磁辐射源。
（2）整车电磁场的建立在建立整车电磁场模型时，需要考虑整车结构的复杂性和多种电子设备之间的相互影响。
可以利用有限元分析等数值方法，将整车分解为多个子系统，并考虑其相互作用关系，建立整车电磁场模型。
通过对整车电磁场的建模分析，可以评估整车电磁辐射的分布规律和水平。
（3）电磁辐射的仿真模拟在建立整车电磁辐射仿真模型后，利用电磁场仿真软件对整车电磁辐射进行模拟和仿真。
通过对整车电磁辐射源和电磁场的建模分析，可以得到整车电磁辐射的空间分布图和频谱特性图，从而评估整车电磁辐射的水平和特点。
3. 整车电磁辐射仿真模型的应用（1）优化汽车电子系统设计通过对整车电磁辐射的模拟和分析，可以找出汽车电子设备产生的电磁辐射源和其分布规律，为汽车电子系统的设计提供依据。
针对电磁辐射较高的电子设备，可以通过优化线路布局、屏蔽设计等手段降低其电磁辐射水平，提高电磁兼容性。
（2）评估整车电磁兼容性利用整车电磁辐射仿真模型，可以评估汽车电子设备产生的电磁辐射对车辆和周围环境的潜在影响，为整车电磁兼容性测试提供依据。
轨道交通车辆电磁兼容建模的方法及系统
轨道交通车辆电磁兼容建模的方法及系统电磁兼容是一项重要的研究领域，对于轨道交通行业更是至关重要。
由于轨道交通车辆的冲击电流、电磁辐射等问题可能会对其它电子设备、通讯系统、无线电设备等造成干扰，必须采用精准的建模方法来保证车辆的电磁兼容性。
本文将介绍轨道交通车辆电磁兼容建模方法及系统。
一、建模方法1. 有限元法有限元法是最为常用的一种电磁兼容建模方法，该方法用电场分量解决电荷分布，并用磁场分量解决磁荷分布。
建立有限元模型后，可以通过仿真来判断车辆的兼容性。
有限元法的优点是准确性高，适用于复杂结构的车辆模型；缺点是计算时间长，需要大量计算资源。
2. 统计模型统计模型考虑到车辆电磁干扰的随机性，可以通过统计分析来评估车辆的兼容性。
该方法的优点是计算速度快，适用于大规模车辆模型的评估；缺点是准确性相对较低。
3. 电磁场替代法电磁场替代法是通过将复杂的轨道交通车辆模型简化为一些等效电路元件，并将电路元件与电磁场等效，进而进行电磁场分析的方法。
该方法的优点是计算速度快，适用于大规模车辆模型的评估；缺点是准确性相对较低。
二、建模系统为了更好地支持车辆的电磁兼容性建模，需要一个完整的建模系统。
该系统应包含以下几个方面：1. 建模软件建模软件应该满足对不同建模方法的支持，能够根据车辆特性确定合适的建模方法，并提供准确的仿真结果。
2. 数据库数据库用于存储车辆模型中所需要的各种数据，包括车辆本身属性及其周围环境特性等。
3. 自动化建模工具自动化建模工具可以自动从车辆模型中提取所需数据，并根据用户需求自动生成所需要的模型。
4. 仿真工具仿真工具可以通过对车辆模型进行仿真，来评估其电磁兼容性。
5. 结果分析工具结果分析工具可用于对仿真结果进行分析，输出相应的评估报告。
综上所述，轨道交通车辆电磁兼容建模是保障车辆正常运营的重要一环。
通过精准的建模方法和完善的建模系统，车辆的电磁兼容性可以得到有效保障。
轨道交通车辆电磁兼容建模的方法及系统
轨道交通车辆电磁兼容建模的方法及系统1. 概述电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指电子设备在电磁环境中正常工作而不产生电磁干扰，同时也不受外界电磁干扰的能力。
轨道交通车辆电磁兼容建模旨在通过建立合理的电磁兼容模型和系统，确保轨道交通车辆的正常运行和与其他设备的正常工作。
本文将介绍轨道交通车辆电磁兼容建模的方法及系统，包括EMC的基本概念、建模方法、系统设计等方面的内容，以帮助读者了解轨道交通车辆电磁兼容建模的基本原理和实施步骤。
2. 电磁兼容的基本概念电磁兼容是保证电子设备正常工作的重要前提，主要包括以下几个方面：•电磁兼容性分析：对电子设备进行电磁兼容性测试、评估和预测，确定其是否满足相关标准和技术要求。
•电磁辐射：指电子设备在工作时所产生的电磁辐射，如电磁波、磁场等，可能对其他设备产生干扰。
•电磁敏感性：指电子设备对外界电磁场的敏感程度，可能导致设备受到干扰而产生故障或误操作。
•电磁干扰：指外界电磁场对电子设备的干扰，可能导致设备工作不正常或产生误操作。
3. 轨道交通车辆电磁兼容建模方法轨道交通车辆电磁兼容建模是基于电磁兼容性分析的理论和方法，结合特定的轨道交通车辆的工作环境和特性，进行建模和仿真，以实现电磁兼容的设计和优化。
3.1 轨道交通车辆电磁环境建模轨道交通车辆的电磁环境建模需要考虑以下几个方面：•车辆自身电磁辐射：对车辆所产生的电磁辐射进行测试和分析，确定电磁场的频率、强度等参数。
•车辆周围电磁干扰源：对车辆周围的电磁干扰源进行调查和测试，确定电磁场的频率、强度等参数。
•车辆工作环境特性：考虑轨道交通车辆的工作环境特点，如道路条件、车辆运行速度、运行方式等因素，对电磁环境进行模拟和计算。
3.2 轨道交通车辆电磁兼容建模方法轨道交通车辆电磁兼容建模方法主要包括以下几个步骤：•数据采集：对轨道交通车辆的电磁辐射、周围电磁干扰源和工作环境特性等进行数据采集和测试。
纯电动汽车电动机的电磁设计和电磁性能分析
纯电动汽车电动机的电磁设计和电磁性能分析电磁设计是纯电动汽车电动机设计过程中不可忽视的重要环节。
通过合理设计电磁系统，可以提高电机的效率和性能，进而提升纯电动汽车的整体性能。
本文将介绍纯电动汽车电动机的电磁设计和电磁性能分析。
1. 电动机电磁设计原理纯电动汽车的电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子是由线圈绕制的，而转子则由永磁体或电流产生的磁场提供磁场。
电动机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力。
在电磁设计中，需要考虑的关键参数包括电枢线圈匝数、磁通密度分布、磁场强度、磁通链和绕组电流等。
通过优化这些参数的选择和设计，可以提高电动机的效率并满足纯电动汽车的动力需求。
2. 电磁设计方法和工具在电磁设计过程中，可以使用有限元分析（FEA）工具来模拟和分析电机的电磁性能。
FEA可以模拟电机的磁通密度分布、磁场强度、磁通链、电场分布等关键参数，并进一步评估电机的效率和性能。
另外，还可以使用磁路分析工具来计算磁场强度、磁通密度、磁路损耗等电磁参数。
通过结合有限元分析和磁路分析，可以更全面地评估电机的电磁设计性能。
3. 电磁设计要素在具体的电磁设计中，需要关注以下几个主要要素：（1）电枢线圈设计：电枢线圈的匝数和绕制方式对电机的电磁性能有着重要影响。
正确选择电枢线圈参数，如匝数、细节设计等，可以提高电机的效率和输出功率。
（2）磁场设计：磁场的设计是电机电磁设计中的关键环节。
通过合理设计磁场，可以提高电机的磁通密度和磁场强度，从而提高电机的输出功率和效率。
（3）绕组电流：绕组电流是电机的一个重要参数，它决定了电机的功率输出和效率。
需要根据电机设计要求和动力需求来选择合适的绕组电流。
（4）磁路设计：磁路设计是确定磁路参数的关键步骤。
通过选择合适的磁路材料和优化磁路结构，可以提高电机的磁通链和磁通密度，从而提高电机的效率和性能。
4. 电磁性能分析方法除了电磁设计，还需要对电机的电磁性能进行分析和评估。
常用的电磁性能分析方法包括效率分析、转矩分析和输出功率分析。
电磁场仿真技术在汽车零部件设计中的应用研究
电磁场仿真技术在汽车零部件设计中的应用研究一、引言汽车零部件设计是汽车制造过程中不可或缺的环节之一。
随着车辆的不断升级换代和越来越高的安全要求，对于汽车零部件的设计也有了更高的要求。
电磁场仿真技术是一种高精度，高效率的仿真方法，已经被广泛应用于汽车零部件的设计中。
本文将详细探讨电磁场仿真技术在汽车零部件设计中的应用研究。
二、电磁场仿真技术的优势电磁场仿真技术是在计算机上模拟电磁环境的一种技术，通过建立数值模型，进行电磁场分析，给出零部件处于不同电磁环境下所受的电磁力、电磁干扰等。
与传统的试验方法相比，电磁场仿真技术有以下优势：1. 精度高：电磁场仿真技术能够对零部件所处的电磁环境进行全面、精细的分析，可以提供高精度的仿真结果。
2. 消耗低：电磁场仿真技术可以在计算机上进行，不需要制造制样，省去了试验所需的材料和时间成本。
3. 适应性强：电磁场仿真技术可以针对不同频率、不同功率、不同环境下的电磁场进行分析，适应性强。
4. 视觉化：电磁场仿真技术可以将仿真结果以图形的形式展示，使得分析结果更加直观。
三、汽车零部件设计中的应用1. 电机设计中的应用汽车的动力系统中离不开电机。
电机内部的电磁场分析对电机的设计至关重要。
电磁场仿真技术可以通过建立电机的3D数值模型，对电机内部的电磁场进行模拟分析，给出电机的磁通分布情况，进而优化电机的设计。
2. 电源系统设计中的应用汽车的电源系统中包括发电机、蓄电池、电子控制系统等，这些零部件在工作时会产生电磁干扰，影响汽车的正常运行。
电磁场仿真技术可以通过建立电源系统的数值模型，对电磁干扰进行分析，并对电源系统进行优化设计。
3. 电子线束设计中的应用电子线束是连接汽车各个电子设备的集线器，线束中的电磁干扰会对汽车的电子设备产生影响。
电磁场仿真技术可以对线束中电磁场的传播进行分析，给出线束的电磁兼容性分析，进而优化电子线束的设计，保证汽车的正常运行。
4. 汽车照明系统设计中的应用汽车照明系统包括前照灯、尾灯、雾灯等，这些灯具在工作时会产生光电磁场。
新能源汽车车载环境监测系统的车载环境经济模型研究
新能源汽车车载环境监测系统的车载环境经济模型研究下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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纯电动汽车车内电磁辐射研究与分析
此方法可为多用电设备共同作用下的复杂电磁辐射研究提供一 种参考方法。(1)根据电磁辐射原理,确定目标车内主要的电磁 干扰源,主要包括通讯天线、驱动电机、DC/DC变换器以及高压 线束,根据其工作原理,逐个阐述它们在工作过程中产生电磁辐 射的机理。
(2)通过对比现有的电磁辐射数值计算方法,结合本文所选纯电 动汽车车内电磁辐射的特点,选择时域有限积分法和多层快速多 极子方法相结合的数值计算方法,该方法用于纯电动汽车车内电 磁辐射的研究时,可减少计算量。(3)针对目前整车级电磁辐射 仿真存在干扰源多、模型结构复杂、电磁场深度融合、计算量 大,仿真时间长的问题,提出了一种使用等效模型的高效电磁辐 射仿真方法,其中高效性主要是指对计算机计算内存要求较低, 仿真速度快,仿真时间短,同时仿真结果可靠,该方法以电磁辐射 原理为依据,将所选纯电动汽车的主要电磁辐射干扰源模型均等 效成合适的偶极子天线模型。
纯电动汽车车内电磁辐射研究与分析
电磁兼容性是纯电动汽车的一个重要研究方向,纯电动汽车的电 子设备在使用过程中会产生电磁辐射。车内电磁辐射不仅会干 扰车内电子设备和电子系统的正常工作,影响行驶安全,而且对 车内人体健康也会产生不良影响。
所以,有必要对纯电动汽车车内的电磁环境进行研究与分析。目 前,进行电子设备的电磁辐射仿真,通常需要先将研究对象的三 维物理模型转化为电磁模型,再进行电磁仿真。
(4)使用CST软件对驱动电机的三维物理模型和等效模型进行电 磁辐射仿真分析,在仿真条件完全相同的情况下对比仿真结果和 仿真时间,说明了本文提出的高效仿真方法可以达到降低仿真时 间的目的,并且当研究对象为单系统时,误差较小。(5)使用CST 软件完成了整车电磁辐射仿真,并按照标准GJB5313-2004(电磁 辐射暴露限值和测量方法)中的要求,设计了纯电动汽车车内电 磁辐射强弱分布测试试验,对比测试结果和仿真结果,说明了本 文提出的高效电磁辐射仿真方法用于纯电动汽车车内电磁辐射 仿真研究时结果可靠。
车内中频噪声FE-SEA混合建模及分析方法
车内中频噪声FE-SEA混合建模及分析方法车内中频噪声是指频率范围在100 Hz到10 kHz之间的噪声，主要来源于引擎、变速箱和底盘。
为了减少车内中频噪声对人体健康的影响，需要采用建模和分析方法来预测和优化车内中频噪声水平，其中FE-SEA混合建模及分析方法是一种有效的方法。
FE-SEA混合建模技术是有限元和统计能量分析相结合的一种方法。
它通过将车辆结构分成有限元网格，并考虑分布在结构表面上的机械振动源的振幅、相位和入射角等参数，然后使用统计能量分析方法来估计噪声传递路径对车内声压水平的贡献。
具体来说，该方法可以分为以下步骤：1.有限元建模：对车辆结构进行有限元建模，将车辆结构分成小单元，每个单元的振动特性可以通过有限元分析进行计算。
2.机械振动源建模：将机械振动源视为点源，并估计其振幅、相位和入射角等参数。
3.传递路径建模：通过分析车辆结构的机械振动源和有限元模型中的弯曲、扭曲和屈挠等模态，确定声波传播路径以及各传递路径的贡献。
4.统计能量分析：将传递路径的声波能量汇总，并计算其对车内声压的贡献。
5.结果分析：对计算得到的结果进行分析，包括识别主要的车体振动模态和传递路径、确定主要噪声源和传递路径、分析各传递路径的贡献以及提出优化措施等。
FE-SEA混合建模技术具有以下优点：1.可以考虑模态交叉项对声压的贡献，以及车辆结构的频率响应特性。
2.能够较准确地预测车内噪声水平，为优化车辆结构提供指导。
3.可以在优化车辆结构前进行多种方案的评估，节省优化设计的时间和成本。
4.为了进一步提高该方法的预测精度，可以添加实测数据用于校准计算结果。
综上所述，FE-SEA混合建模及分析方法是一种有效的方法，可以对车内中频噪声进行预测和优化。
通过该方法，可以识别和定位主要的噪声源，确定主要传递路径，提供优化车辆结构的指导，从而提高行驶舒适性和充分保护人体健康。
FE-SEA混合建模技术在汽车行业中的应用非常广泛。
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实例分析--汽车内电磁环境的建模分类
汽车电子化的进展迅速，已经进入了使用电子技术实现高端功能的时代。
与此同时，在设计阶段便考虑电磁环境的做法也愈发重要。
汽车整体和开发的全部工序都需要在充分意识到EMC（Electro-magnetic Compatibility）的体系中实施。
也就是说，“EMC设计框架”已经是不可或缺的机制。
这一机制包括了设计技术、EMC对策、系统开发、交流等产品化所需要的技术和体制。
如果能够按照生产一线的实际情况对这些进行恰当的整理，那么就可以灵活应对人们对于汽车的需求变化。
在这里，笔者将以汽车导航系统（车载导航仪）设计一线的经验为依据，从汽车部件厂商的角度出发，介绍对车载设备EMC的思考方法、以及设计流程的一部分。
电磁辐射强度随着车载导航仪的高性能而增大
首先介绍车载导航仪的多功能化和高速化。
众所周知，车载导航仪的出发点是导航，然后才是通过DSRC（Dedicated Short Range Communications ）、电视、移动网络等通信手段与车外相连接。
现在，车载导航仪已不再是单纯的指路工具，而是发展成为了能够借助各类供应商进行多种内容交换的双向交流装置。
为了向驾驶员提供安全、放心、便利、舒适的驾驶环境，车载导航仪正在向联结人与机械（这里指汽车）的HMI（Human Machine Interface）中心转变（图1）。
图1：汽车多媒体全球导航仪从“指路”装置转变成了向驾驶员提供“贴
心服务”和“愉悦心情”的“HMI中心”。
(点击放大)
今后，车载导航仪的多媒体化还将继续发展，在兼顾前面提到的“安全放心”、“便利舒适”这两个主轴的同时，不断增加功能（图2）。
因此，与EMC相关的技术也将愈发重要。
比如，当车载导航仪能够与车辆内各个仪器联动，协助防止冲撞时，车载导航仪本身作为传感器，就需要较高的可靠性。
这时，抗扰度（对于电磁噪声的耐受性）就会成为课题。
而且，随着车内外网络的拓展，防止与外部仪器之间相互干扰的EMC技术也愈发重要。
在声音识别和停车辅助等车载导航仪本身的多功能化，以及音视频娱乐功能的一体化进程中，考虑电磁噪声的发射问题是不可回避的课题。
图2：车载导航仪的多媒体化在兼顾“贴心服务”和“愉悦心情”的同时增加功能。
EMC
成为重要课题。
来自CPU和内存的辐射增大
在这里，让我们来回顾一下车载导航仪的发展历史。
1987年作为电子地图显示装置问世的车载导航仪，首先于1990年实现了搜索前往目的地路径和指路的功能，然后，到1995年左右，指路实现了语音化。
接着，进入2000年以后，与各种网络服务联动的多媒体化得到了发展。
为了实现上述进步，车载导航仪的性能得到了稳步提高。
以路径搜索时间为例，2007年与1990年相比，时间缩短到了1/10以下。
位置误差（精度）实现了1/6以下的高精度化
（图3）。
图3：性能的变化图在从导航仪向语音导航仪、多媒体型导航仪转变的
过程中实现了大幅度的高速化·高精度化。
其原动力毋庸置疑是CPU的进步（即计算机系统的大规模化和时钟的高速化）。
车载导航仪的CPU时钟和内存总线时钟频率近来得到了快速提高（图4）。
CPU时钟频率正在逼近上限，今后，提高性能可能要依赖在一个LSI内配置多个CPU的多CPU化进程。
而另一方面，DRAM的内存总线还在以不增加位宽的前提下提高性能，因此，时钟频率的上升势不可挡。
图4：车载导航仪用CPU/DRAM的高速化趋势辐射能的预测趋于重要。
芯片面积和时钟频率的增加容易导致辐射电磁噪声增大。
因此，对这些辐射源的辐射进行预测管理会逐渐成为重要环节。
对于车载导航仪的核心（Navi-Core），如图5（a）所示，CPU和总线是主要辐射源。
由经验可知，直接来自于CPU的辐射能指标Pc与工作电压的平方、工作频率、芯片面积分别成正比，这些数值的积被作为“辐射能指标”应用到了预测管理（图5（b）注1）之中。
内存总线的辐射能指标Pm也同样与工作电压的平方、工作频率、内存总线位宽的积成正比。
注1）来自CPU的电磁噪声主要有以下两个发生源：（1）来自时钟线和信号线的辐射，（2）驱动电路直通电流的辐射。
笔者认为（2）占主要地位。
驱动电路一般由两个晶体管的图腾柱结构组成，在时钟的边缘部分存在电流贯穿上下晶体管的时刻。
该直通电流的辐射是过流进入无限接近于0的阻抗时产生的，远远大于（1）中充放电电流流经时钟线和信号线布线时的辐射。
因此可以认为，辐射同样为（2）较大。
图5：车载导航仪的CPU/内存总线辐射能
把这些辐射能指标的变化绘制成图表可以得到类似于图5（c）的增长曲线。
该指标为20以下时无需特殊对策，70以下时需要从设计阶段开始实施对策，如果超过70，凭借现有的知识则很难找出对策。
因此，2010年之后的对策技术开发将更加重要。
如上所述，随着电子电路辐射能的增大，从设计阶段开始研究EMC已经成为了不可或缺的步骤。
车辆的电磁环境整理为3级
图6给出的树形图对于理解EMC的整体结构很有帮助，本公司的内部培训也经常使用。
这是按照发射/抗扰度、传导/辐射的组合，把EMC分成四个大类进行整理的方法。
其中，在设计阶段的EMC研究和测量精度方面，尤其需要注意的是电场的辐射。
图6：EMC的分类树在设计阶段研究EMC时需要特别注意电场辐射噪声。
(点击
图片放大)
EMC有国际标准，与发射相关的CISPR（Comite International Special des Perturbations Radioelectriques）、与抗扰度相关的ISO（International Organization for Standardization）等都被制定成了标准。
此外，各国和地区也通过法律对发射和抗扰度进行了规制。
而且，汽车厂商为了使汽车产品能够上市，还会沿袭CISPR和ISO的思考方法，自行制定一些部分更加严格的标准。
各汽车厂商制定的发射标准与CISPR25（用于保护车载接收器的干扰波限值及测量法）相比，有时GPS频带和通信频带的发射限值规定会偏低，对于部件厂商而言要求非常严格。
辐射抗扰度的标准同样如此，某些汽车厂商甚至提出了在雷达频带下抗扰度为600V/m 的苛刻要求。
与ISO11452（车载仪器的抗扰度试验标准）在特定频率下的期望值为200V/m 相比，需要耐受3倍的数值，所以汽车厂商要求的指标更为苛刻。
如上所述，进行设计需要从发射和抗扰度两个方面出发，在遵守EMC相关法令和汽车厂商所要求的指标的同时，使终端用户感到满意。
对于设计技术人员而言，重要的是将EMC 设计视为产品的基本功能之一。
但是，电子仪器的网络环境正在车内外不断拓展。
车外有借助手机等的广域通信网、借助无线LAN的狭域无线系统。
车内则遍布信息系统、车体系统、传动系统等多种有线LAN。
所涉及的EMC模式按照图7整理为3级后更加容易理解。
如图，1级是与发射塔·无线基站·雷达等车辆外部相关的EMC，2级是与车载导航仪和车载仪器间的干涉相关的EMC，3级是与车载导航仪的仪器内干涉相关的EMC。
（特约撰稿人：大山真次，电装）
图7：EMC的3级分类。