新仿真技术可抑制汽车系统电磁干扰②

然后，研究者利用混合有限元和边界积分方法做了同样的模型测试。有限元建模法中的大型空气模型被两个较小的空气模型代替，其外面表非常接近天线和被测试车辆。吸收元件也用积分方程的边界替换，所达到的结果是相同的。两种建模方法中的天线远场模式相似，也就是说，混合有限元和边界积分法与有限元积分法的建模精度是相近的。不过，前者同样利用12节点HPC平台，仅花了28分钟和6.8GB的数据量就完成了建模，比后者的效率提升了10倍。

混合有限元和边界积分还可用于测试ECU模块的抗电磁干扰能力。将一块印刷电路板（PCB）与发动机导线线束连接后，共同添加进仿真模型中。信号由发动机底部传感器发送，通过发动机导线线束传递至印刷电路板。

为了了解线束系统的作用，研究利用两个仿真过程清楚表达了其特性。在第一个仿真实验中，将三个线束与印刷电路板连接。在第二个实验中，将线束移除，并以一个随机J1939随机总线信号直接与印刷电路板连接器相连。结果表明，印刷电路板在与线束连接时会发生谐振。该谐振的频率与线缆的长度呈特定的函数关系。实验结果表明源天线和印刷电路板之间的信号强度在152MHz-191MHz频段时增加了30分贝。

除了抗电磁干扰能力之外，汽车组件的电磁兼容性也非常重要。安全气囊和娱乐信息系统的运行状态取决于ECU的运行速率。而MCU的运行速率则取决于其接收到的功率大小。印刷电路板设计的好坏能够造成±100毫伏的压差变化，对MCU造成的频率波动可达40-60赫兹，因此印刷电路板的设计必须要能够满足MCU的工作性能需求。电气系统中设计芯片、封装、印刷电路板设计，因此并不是靠单一厂商的高标准就能实现电气系统高效工作。现有的组件包装设计采用非常基本的功耗估算法，因此印刷电路板设计师往往得不到芯片的瞬态特性和功耗信息，设计非常不便。

芯片功率模型（Chip Power Model，CPM）能够用于集成电路的低功率系统级仿真过程中。芯片功率模型中包括一个SPICE等效电路模型，能够捕捉到全芯片转换电流的特征以及芯片电网的寄生网络。此外，该模型还可实现集成电路节能方案设计；在布线后阶段，它可用于集成电路封装的优化。