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FEKO应用8：EMC系列内容：线缆束的辐射与抗干扰一、模型描述1.1模型描述：图1：线缆与环境-全模型示意图，包括线缆截面形式1.2计算方法描述：采用矩量法-MoM+MTL1.3线缆规格：采用两根单线组成的带屏蔽层的线束线束规格：半径：0.5mm导体材料：σ=4x106S/m线间距：2mm线束介质层半径：2.25mm屏蔽层材料：σ=1x105S/m屏蔽成厚度：0.25mm绝缘层材料采用PET1.4线缆外围电路连接R=75ohmC=10pFL=10nH屏蔽层与地之间的阻抗R=1000ohm图2：外围电路连接起始端（左）、终止端（右）1.5计算参数：线缆的辐射-Radiation线缆的抗干扰-Irradiation二、主要流程：启动CadFEKO，打开自带的工程（在…/Base/文件夹中）一个工程：Shielded_Two_Wire_Bench_Base.cfx，在该工程中，已经定义了各种参量。在以下的各个操作过程中，可以即时保存做过的任何修正。2.1：读入载体网格模型点击“Home”菜单（或左上角的主菜单）中的“Import-mesh”，弹出“Importmesh”对话框：在“Advanced”标签，修正Scalefactortometres的值为0.01，其他参数采用默认在“Fileandformat”标签，点击Browse按钮，找到自带的网格文件“Bench.nas”，直接读入；点击功能键“F5”适中显示模型，把新导入的网格模型更名为“Bench”；图3：导入载体的网格模型把网格模型转成几何模型：在左侧树型浏览器中，展开“Model-Geometry”节点，选中“Bench”模型，点击鼠标右键，选择“Usemodelmesh”；图4：载体的几何模型读入线缆走线文件：点击“Cables”菜单，点击左侧的“Cablepath”按钮，弹出“Createcablepatch”对话框：点击“Importpoints”按钮，读入“..\Include\Cable_path.txt”,Delimiter修改为’Tab’，图5：读入线缆走线坐标文件线缆读入之后显示如下：图6：读入线缆走线之后的显示网格剖分规则设置：点击“Mesh-Polylinerefinement”，弹出“Addpolylinerefinement”对话框：点击“Importpoints”按钮，读入“../Include/Cable_Path.txt”；Radius：tL1MeshSize：tL1点击“Create”按钮图7：定义剖分规则把工程文件另存为“shielded_two_wire”。2.2：网格划分：点击菜单“Mesh-Createmesh”弹出“Createmesh”对话框，设置如下：网格剖分方法Meshsize:Standard点击：Mesh生成网格。图8：定义网格划分2.3：线缆定义与设置定义屏蔽层：点击“Cables”菜单左侧的“Cableshield”，弹出“Createcableshield”对话框：Definitionmethod:Solid(Schelkunoff);Shieldmetal:“Bundle_Shield”;Thickness:Bundle_Shield_t;点击“Create”按钮。图9：定义线缆屏蔽层定义单线（SingleConductor）：点击“Cables”菜单左侧的“Singleconductor”（或直接在左侧树型浏览器的“Configuration”标签中，展开“Cables”节点，选中“Cablecrosssections”，点击鼠标右键，选择“SingleConductor”），弹出“Createsingleconductor”对话框：Metal:Bundle_WireRadius:Wire_1_r不勾选：WithinsulationLabel:Wire_1点击“Create”重复上述操作，添加第二个单线Wire_2Radius:Wire_2_rLabel:Wire_2点击“Create”图10：创建单线-Wire_1和Wire_2定义线束（Cablebundle）：点击“Cables”菜单左侧的“CableBundle”（或直接在左侧树型浏览器的“Configuration”标签中，展开“Cables”节点，选中“Cablecrosssections”，点击鼠标右键，选择“CableBundle”），弹出“CreateBundle”对话框：不勾选：AutobundleCablescontainedinbundle部分：Cable:”Wire_1”;OffsetX=Wire_1_dxOffsetY=0Rotation=0点击“Add”按钮Cable:“Wire_2”;OffsetX=Wire_2_dxOffsetY=0Rotation=0ShieldType修改为:Shielded,dielectricfilledInsulationmedium定义为:PETOuterradius:不勾选：ComputeautomaticallyOuterRadius定义为：Bundle_rShield:CableShield1Label:Bundle1点击“Create”按钮完成创建。图11：创建线缆束把当前工程另存为：“Shielded_Two_Wire_Bench_Irrad_MTL.cfx”;定义线束拓扑（CableHarness）：点击“Cables”菜单中的“CableHarness”，在左侧树型浏览器的“Configuration”标签中的Global节点下，会自动生成“CableHarness1”；图12：创建线缆拓扑-Cableharness创建CableConnector：选中新定义的“Cableharness1”，点击鼠标右键，选择“Cableconnector”，弹出“Createconnector”对话框：选择：CablepathterminalPathterminal修改为：CablePath1.Start点击“Add”两次；Pin1:修改为：MyPin1Pin2:修改为：MyPin2Pin3:修改为：MyPin3Label:C1点击“Create”按钮。图13：生成Connector-C1在左侧树型浏览器“Configuration”标签中，选中位于“Global-CableHarness-Cableharness1-Connectors”中新新创建的C1，点击鼠标右键选择“Copy(Duplicate)”，把新生成的C1_1更名为C2，双击C2，弹出“Modifyconnector”对话框：Pathterminal修改为：CablePath1.End点击OK按钮图14：修正C2创建CableInstance：在“Cables”菜单中，选择“Cableinstance”，弹出“Createcableinstance”对话框：Cabletype修改为:Bundle1Source：C1Destination：C2勾选：Selectshortestroute;按照下表定义“Signalsandconnectors”：图15：定义CableInstance创建线束外围电路：在“Cables”菜单中，点击右侧的“Schematic-CableHarness1”，进入线束原理图编辑界面。点击“CableSchematic”；在原理图中，添加一个“Resistor”，调整位置（旋转、拖动），双击其图标，修正阻值为75ohm，名称Label定义为：C1_Z12，在C1端的MyPin1与MyPin2之间跨接该电阻；重复上述操作，在Connector的C2端定义另外一个电阻“Resistor”，双击其图标，修改其阻值为75，名称Label定义为C2_Z12，在C2端的MyPin1与MyPin2之间跨接该电阻；图16：在C1和C2端定义链接电阻在原理图中，添加一个“Capacitor”，调整位置（旋转、拖动），双击其图标，修正容值为10e-12，名称Label定义为：C1_Z13，在C1端的MyPin1和MyPin3之间跨接该电容.重复上述操作，在Connector的C2端定义另外一个电容“Capacitor”，双击其图标，修改其容值为10e-12，名称Label定义为C2_Z13，在C2端的MyPin1与MyPin3之间跨接该电容;图17：在C1和C2端定义链接电容在原理图中，添加两个地符号“Ground”，调整位置（旋转、拖动）。在原理图中，添加一个电感“Inductor”，调整位置（旋转、拖动），双击其图标，修正其电感值为10e-9Henry，名称Label修改为C1_Z30，在C1端的MyPin3与地之间跨接该电感;图18：定义电感在原理图中，添加一个电阻“Resistor”，调整位置（旋转、拖动），双击其图标，修正其电阻值为1000，名称Label更名为：C2_30.在C2端的MyPin3与地符号之间跨接该电阻。图19：在原理图中，链接电阻和电感2.4：激励定义切换到3D视图“3DView1”，在左侧树型浏览器中，进入“Configuration”标签，展开“Global”节点，选中“Sources”节点，点击鼠标右键，选择“PlaneWave”，弹出“Addplanewaveexcitation”对话框：Direction修正为：（Theta,phi）=(35;30)Polarisation修正为：Lefthandrotating***Ellipticity(0to1)修正为：1Label：PlaneWave1点击“Add”按钮图20：定义平面波激励求解设置检查：在“Global”节点中，展开“Cableharness”，双击已经建立的“CableHarness1”，弹出“Modifycableharness”对话框：进入“Solution”标签，可以看到：Cablecouplingproperties选择为：IrradiatingSolutionmethodforoutercableproblem(shield/externalground)选择为：Multiconductortransmissionline(MTL);图21：检查线束求解设置选项2.5：提交计算：进入菜单“Solve/Run”，点击“FEKOSolver”，提交计算。可以选择并行模式（有指导老师演示如何设置并行或查看相应的手册说明-如：“FEKO软件安装中文手册”）。2.6：修改方法-重新计算在主菜单中，点击“Saveas”，把工程另存为“Shielded_Two_Wire_Bench_Irrad_MoM.cfx”；求解设置修改：在“Global”节点中，展开“Cableharness”，双击已经建立的“CableHarness1”，弹出“Modifycableharness”对话框：进入“Solution”标签，可以看到：Cablecouplingproperties选择为：IrradiatingSolutionmethodforoutercableproblem(shield/externalground)选择为：MethodofMoments(MoM,onlyforshieldedCables;点击“OK”；图22：检查线束求解设置选项在“Home”菜单中，点击“Save”保存该工程；在菜单“Solve/Run”中，点击“FEKOSolver”提交计算。2.7：后处理显示结果：计算完成之后，点击“Solve/Run”菜单中的“PostFEKO”或快捷键“Alt+3”，启动后处理模块PostFEKO显示结果。显示2D结果：切换到“Home”菜单，点击“Addmodel”按钮，读入工程文件“Shielded_Two_Wire_Bench_Irrad_MTL.bof”的结果在“Home”菜单，点击“Cartesian”，进入直角坐标系“CartesianGraph1”，依次点击两个工程中的“Probes