CST系統(tǒng)級(jí)RS仿真（二）- RS仿真場(chǎng)地較準(zhǔn)（掃頻模式）

來(lái)源：CST仿真專(zhuān)家之路更新時(shí)間：2024-09-03 閱讀：

作者 | Zhou Ming

根據(jù)IEC61000-4-3標(biāo)準(zhǔn)，RS測(cè)量時(shí)，要保證在距離天線3m處形成一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)均勻的區(qū)域，如下圖所示。

較準(zhǔn)時(shí)會(huì)選擇16個(gè)點(diǎn)，逐一進(jìn)行測(cè)量。以10V/m的目標(biāo)場(chǎng)強(qiáng)為例，只要其中12個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到10V/m以上，該場(chǎng)地即滿足要求。實(shí)際過(guò)程中，考慮到調(diào)制后的信號(hào)電壓伏值會(huì)變大1.8倍左右，功放有可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象。因此，場(chǎng)地較準(zhǔn)時(shí)會(huì)使用更大的更大激勵(lì)信號(hào)，仿真不用考慮這一點(diǎn)，這也是仿真的優(yōu)勢(shì)。

接下來(lái)我們通過(guò)CST構(gòu)建一個(gè)RS測(cè)量場(chǎng)地，分別由天線、桌子、以及16個(gè)電場(chǎng)probe構(gòu)成。RS場(chǎng)地較準(zhǔn)仿真的目的，是確保目標(biāo)區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，我們需要得到端口激勵(lì)電壓和場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系，也就是天線系數(shù)——Antenna Factor。

首先，利用CST時(shí)域求解器進(jìn)行3D仿真，此處省略掉網(wǎng)格、求解器、邊界條件等重要設(shè)置，仿真后可以得到天線的S參數(shù)、遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖、增益等常用結(jié)果。

RS測(cè)量有掃頻和單頻點(diǎn)干擾兩種模式，首先我們用CST來(lái)模擬掃頻的測(cè)量方式。進(jìn)入CST的電路工作室，創(chuàng)建AC task，端口激勵(lì)電壓為1V，設(shè)置Combine Results。

通過(guò)CST場(chǎng)路協(xié)同仿真，我們得到了1V激勵(lì)條件下，在3m位置的E-probe上的場(chǎng)強(qiáng)，如下圖所示。整體來(lái)看，16個(gè)位置的波動(dòng)在合理范圍內(nèi)。

我們選擇其中一個(gè)E-probe的場(chǎng)強(qiáng)，作為計(jì)算天線系數(shù)AF的基準(zhǔn)，因?yàn)榧?lì)信號(hào)的電壓是1V，因此這條曲線對(duì)應(yīng)的值就是天線系數(shù)，單位1/m。

接下來(lái)，關(guān)鍵問(wèn)題來(lái)了，如果想得到10V/m的場(chǎng)強(qiáng)呢，我們?cè)撛趺醋瞿兀扛鶕?jù)天線系數(shù)的定義：天線系數(shù)（Antenna Factor）也稱(chēng)天線因子，是指天線附近接收的電場(chǎng)強(qiáng)度與天線端口生成的電壓比值。我們只需要做一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算，就能得到端口激勵(lì)電壓，如下圖所示。