利用ADS进行复杂电磁环境仿真

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M easurement
F orum
利用ADS进行复杂电磁环境仿真
安捷伦EEsof EDA
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M easurement 前言
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随着目前无线通信的日益发达以及各国对电子战重视程度日益增加，空间中各种制式的干扰频谱也越来越多，在进行通信、雷达系统设计初期必须将这些干扰考虑进去。

使用安捷伦的ADS软件配合多种信号捕捉仪表，可以有效的对空间信号进行捕捉、编辑、合成、再现，不仅可以对系统的抗干扰能力进行提前仿真，还能够生成实际信号来对样机进行测试，模拟严酷电磁环境。

这样能够大大减少通信、雷达系统最后的联调时间。

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F orum 电磁兼容案例（1）
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60年代末期，在美国"福
莱斯特"级航母的甲板上，由
于电磁干扰触发飞机火箭爆
炸造成了32架飞机、134名人
员和1.72亿美元的损失。

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F orum
电磁兼容案例（2）
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英阿马岛海战时，英国的“谢菲尔德”号驱逐舰被阿海军发射的飞鱼导弹击沉。

就在阿根廷空军的“超级军旗”攻击机编队飞来的同时，“谢菲尔德”号驱逐舰正在与伦敦总部进行例行的卫星通信报告。

由于军舰的电磁兼容性能不很理想，防御雷达系统对卫星通讯信号造成了一定影响，通讯官向舰长请求，关闭远程对
空警戒雷达以减少对卫星通信的干扰。

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F orum 日程
•系统级电磁兼容仿真
•复杂电磁环境半实物测试
•分机级电磁兼容仿真
•电路级电磁兼容仿真
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F orum 系统级电磁兼容仿真、半实物测试
Page 6系统平台设
备
确定关联关
系
确定干扰
对
场耦合
路耦合
天线隔离（时间、
空间、极化等）
设备抗电磁干
扰效能分析路干扰
设备抗电磁干
扰效能分析
射频前端非线性
发射机带外杂散
接收机寄生通道
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F orum 行为级模型建模仿真
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接收机
发射机
调制解调
射频中频
功放
中频
基带
编码基带解调
数据流入
数据流出
调用多路类似的行为级模型，可以表征不同干扰对
机载设备的影响，即非预计信号。

其中包括了窄带随机
过程、脉冲干扰、单频点连续波干扰、窄带噪声干扰及
任务电台的干扰影响等。

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抗干扰仿真Page 8
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M easurement 不同系统设置抗干扰能力仿真
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M easurement 天线耦合量分析及优化
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M easurement 复杂电磁环境半实物测试
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M easurement 将记录文件导入ADS
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M easurement 在ADS中编辑复杂干扰信号
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M easurement 重现记录信号并编辑合成
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M easurement
F orum 合成新的干扰信号
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89650S采集的信号频谱经过ADS编辑后的信号频谱
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M easurement
F orum 下载波形到信号源中
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GP‐IB电缆/LAN
ADS仿真软件
E8267D
E4438C
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F orum 实时下载长波形
Page 17PC with:
ADS ,
磁盘阵列,
N5110B 基带信号应用软件，N5101A 基带PCI接口卡
ADS信号仿真PCI－X数据总线实
时传送E8267D
E4438C
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分机级电磁兼容仿真
Page 18使用安捷伦的三维电磁场仿真工具EMPro，能够对机箱、
接头、散热片、通风孔等进行建模，或者将这些结构CAD模型导入，配合真实的信号波形，对分机系统的近场、远场进行预测。

配合安捷伦的接收机系统，能够形成闭环仿真测试系统，帮助工程师改善分机电磁兼容问题。

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M easurement 机箱缝宽优化
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M easurement 有耗介质对辐射影响
F orum
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A gilent M easurement F orum
半实物分机辐射测试
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通过近场探头捕捉干扰信号使用干扰信号激励分机
考虑干扰信号的分机输出频谱
A gilent M easurement F orum
电路板级电磁兼容仿真Page 22
电路板之所以会存在电磁场辐射，很大的原因是由于电路板本身存在能量的不连续性、强耦合等因素。

在进行电路板设计时就对其提前进行考虑将大大减小分机电磁兼容调制以及系统集成的难度。

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M easurement
F orum ATI电路板例子
Page 23谐振往往是造成EMI
问题的根源！！！
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和版图工具的集成Page 24
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F orum 三维结构观察器
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F orum 通道仿真器
Page 26•在一分钟内得到低至10-16BER结果
•能够在发射接收端使用Spice或IBIS模型
•眼图分析、抖动分析模版
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M easurement PCB后仿真
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M easurement 使用ADS优化电路结构
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M easurement
F orum 接收机隔离度分析
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F orum 总结
Page 30使用ADS，能够在系统设计之初就对电磁兼容问题进行整体考虑；在
工程样机研究成功后，能够使用ADS和安捷伦仪表搭建半实物测试系统来模拟严酷电磁环境；同时还能够对设备的分机、电路等个层次进行电磁兼容仿真，提前发现问题，解决问题。