培训一:屏蔽效能仿真分析实例
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这里我们将向您展示如何使用 MicroStripes 来评估一个电子设备的屏蔽效能。
该设备为一台2U的铝制机箱,其前面板有很多用来通风散热的缝,远端后面板有一块规则的通风板。
盖板和基座之间的缝隙会降低系统的屏蔽效能。模型是通过CAD模型导入并对其做了简化,在模型中加入精简模型的缝隙来加速仿真计算。
创建一个新的项目,并导入CAD模型文件 2UChassis.sat 。在主窗口中双击该模型,在Build 窗口中打开。
在原始的CAD 模型中,基座等部分都是使用实体建模的,为了方便使用精简模型,需要将这些部分转换成二维的形式。
点击图标打开Extract copy窗口,使用enclosure作为名字,然后点击Pick face按钮,用鼠标点击物体EncTopandSides的顶部,该操作将会抽取这个面出来作为一个新的二维物体存在。
点击显示物体控制功能图标,隐藏除enclosure以外的所有物体,关闭窗口。
点击复制命令图标,将enclosure 在矢量方向Y = -3.5上面复制一个(如下图那样操作),
一个新的面将在原来的那个面下面产生,关闭复制命令窗口。
点击直线扫描命令图标,并选取enclosure的一条长边,将其沿着矢量Y = -3.5 扫描,见下图,这个操作将创建机箱的一个侧壁。
对enclosure的另外两条边(不包括前面板)执行同样的操作,关闭直线扫描窗口。
此时的设备外壳已经具有五个面,缺失前面板,随后我们再来处理前面板。
点击布尔运算图标,选择enclosure作为被操作物体(Workpiece),操作符(Operation)选为相加(Unite),然后使用Control键同时选中物体enclosure1、sheet、 sheet_1和sheet_2作为操作物体,不用选中Keep too l,点击Apply按钮然后关闭该窗口。
现在设备外壳的5个面被合并在一起了,名为enclosure。
点击物体显示控制图标,显示物体EncFront,关闭窗口。
前面板上的水平缝隙的宽度比较大,可以比较容易地被划分网格,所以我们将保留前面板的模型不做处理。
点击布尔运算图标,将物体enclosure和EncFront相加,同时不要选择Keep tool,点击Apply 按钮然后点击Close按钮关闭窗口。
此时,前面板就被加入到设备外壳enclosure中去了,这点可以从模型颜色的变化来判断。
点击图标,显示EncRear物体,隐藏其他物体,关闭窗口。
点击测量工具图标,使用取点(Pick Vertex)按钮来确定通风板对角间的坐标范围,通风区域外边尺寸约为:
X 范围从 -1.4 到 8 英寸
Y 范围从 -1 到 1.4 英寸
进一步测量方孔的边长和面板的厚度,您得到的尺寸应该是孔边长0.2英寸,板厚0.0625 英寸。
右键点击物体 EncRear ,在右键菜单中选择隐藏物体。
点击图标,显示物体 enclosure。
点击通风板工具图标,然后点击Create按钮。点击Pick face按钮,用鼠标选取物体enclosure的应该包含通风板的面。然后按照下面的数据设置通风板的属性:
Shape: Square
Width of square: 0.2
Depth of holes: 0.0625
Coverage: 0.7
1st corner point X = -1.4, Y = -1
2nd corner point X = 8.2, Y = 1.4
点击OK按钮关闭Modify Vent窗口,然后也关闭Vents窗口。
下面,我们将在模型中的设备外壳顶盖和基座之间添加精简的缝隙模型,以模拟这些缝隙导致的电磁泄漏。
使用视图控制的模式,将模型旋转到能很容易看到X方向的的面,如下图所示。
点击缝隙创建图标,并点击Create按钮,将缝隙类型Type选定为搭接Seam。
点击Pick face按钮,并使用鼠标选定X方向的这个面,然后依次输入下面的属性参数:
Gap: 0.01
Overlap: 0.4
Relative Permittivity: 1
Conductivity: 0
Point Y = -1.5, Z = -13.0
Point Y = -1.5, Z = -3.0
这样我们就创建了一条10英寸的搭接缝隙,其位置为从壳体的一角延伸到面板中部,这里我们假设顶盖和基座在角和面板中部是电连接的。
点击OK按钮关闭Modify Slot窗口。
在Slots窗口下,点击Copy按钮,将seam在Z = 12.0的方位上复制一次。
这样可以很容易的得到高X坐标面上的第二条搭接缝隙。
重复同样的操作,在低X坐标面上创建另外2条搭接(最终在两个面上各有两条搭接缝隙)。
在完成整个模型之前,我们还需要在设备壳体内添加一个单极子天线作为辐射源。点击
进行模式切换,切换到边框显示模式,这样您就可以清楚地看到模型内部的结构。
点击矩形二维面创建图标,创建一个具有如下尺寸数据的二维平面:
Name: gnd
Centre point: X = 0.0, Y = -1.0, Z = 0.0
Normal: +Y
Width: Z = 5, X = 5
接着点击线缆创建工具图标,创建一个具有如下数据的线缆:
Name: source
Point: X = 0.0, Y = -1.0, Z = 0.0
Point X = 0.0, Y= 1.0, Z= 0.0
现在整个模型就完成了,下面准备将一些电磁属性赋予该模型。
点击初始化的模型参数设定图标,并填入下列参数数据:
DataID: 2U Chassis
Units: inch
Minimum Frequency: 100 MHz
Maximum Frequency: 1 GHz
Duration: 2e-007 Time (Seconds)
Residual energy: -60dB
点击OK按钮,保存并关闭该设定窗口。