背景与需求
航空平台越来越多地采用复合材料,同时越来越多的电子设备被使用,而外部的环境可能会很恶劣(例如IEMI、HPEM、EMP、雷击、ESD等),这造成舱内电磁环境更为复杂,敏感电子设备被干扰的概率更高。为了航空安全,有必要对舱内的电磁环境进行评估,对潜在的电磁兼容风险进行分析和消除。与舱位的电磁环境分析相比,舱内结构和材料更为复杂,电磁干扰产生的机制也更为复杂,频率范围更宽,必须采用不同的方法。
难点与挑战
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航空平台结构复杂,舱内设备、线缆众多,材料复杂,建模困难;
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舱内设备终端上感应的电磁干扰电压/电流,很大程度来自线缆,而线缆通常是多线芯,且多线缆束捆绑布线的,用3D建模方法很难处理;
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舱内辐射源或传导发射干扰源可能来自电子设备,而电子设备种类繁多,需要定义专业的统一的模型模板进行建模和数据库管理;
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来自外部的雷击、静电放电、故意的电磁干扰等也会对舱内敏感设备产生影响,需要定义专业的干扰源电压随时间变化的波形库;
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实践中常用滤波电路来降低电磁兼容风险,在设计中也需要用到电路建模和电路分析。
我们的方案
方案的构成
EMEC采用电磁拓扑方法,无需建立航空平台和电子设备的3D CAD模型,也无需建立线缆束3D路径模型,而只需要按照拓扑对应的关系,将设备放置在不同的区域(舱室),并通过线缆相连。区域只关注其体积、屏蔽系数;线缆只关心其长度和2D横截面构成;线缆与设备相连处,及线缆穿过区域表面处,则可以设置滤波电路。EMEC提供电压波形库、滤波电路库、电磁兼容规范库等,辅助用户快速地完成航空平台的舱内电磁兼容设计工作。
方案的特点和优势
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能计算大型复杂的航空平台舱内复杂系统,源自传导和辐射骚扰的时域和频域响应;
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使用EMEC,非常容易理解航空平台舱内电磁兼容问题的本质,也非常容易操作使用,不必先成为EMC专家;
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无需建立航空平台的3D CAD模型,基于电磁拓扑理论,分析过程清晰,计算精确快速;
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提供线缆库、滤波器库、EMI标准库等,便于建模分析并与标准或实测结果进行比对
典型案例