随着新能源、车联网和ADAS等技术的发展，汽车电子产品的数量不断增加，在满足安全性和舒适性要求的同时，汽车面临的电磁环境愈加复杂。如何在保障功能安全的同时，顺利通过EMC测试认证，并在激烈的市场竞争中取得优势，是大部分厂商关注的问题。

        传统的方法，依靠EMC测试与整改来解决电磁兼容问题，存在以下弊端，越来越难以满足产品快速开发的需要：

       ♦  盲目性强

       ♦  后期调试测试阶段工作量大

       ♦  产品开发周期不可控，风险大

       ♦  EMC测试成本高

        目前国际主流汽车电子厂商，解决汽车电子EMC问题的思路是，从正向设计的角度，借助仿真工具进行EMC特性的预测和分析，设计早期发现问题，直接对硬件设计进行整改，达到缩短开发周期，降低成本，提高产品的可靠性的目的。

        恒润科技基于目前EMC仿真领域主流的仿真分析工具，提供从电控PCB硬件设计规则制定，EMC特性预先仿真分析，到硬件设计整改，以及后续的EMC测试一体化的设计仿真测试服务。

汽车EMC仿真解决方案

        汽车中含有各种各样的电子设备,PCB板、电缆线束、天线以及电机之类的低频设备都与电磁兼容密切相关。为了保证各个系统设备正常工作、不受外界干扰并不影响其他设备的工作，就需要对各类EMC问题进行分析。

       ♦  PCB板EMC仿真解决方案

        PCB是电子产品基本的部件，它承载着系统中的主要芯片、供电网络以及高速互连线等关键部件，因此，为保障整个系统的EMC，需要设计具有良好EMC性能的PCB，其EMC设计优化流程如下图所示。

       ♦  Pre-Layout分析

        在Layout之前进行pre-layout分析，建立设计的基础和有效约束（如叠层变量），优化阻抗不匹配及去耦电容等，利用参数扫描寻求优佳方案等。

       ♦  SI/PI/EMC规则检查

        使用HypLynx DRC内置规则或自定义规则对PCB Layout进行检查，识别Layout中可能引起SI、PI以及EMC问题的设计，在每个设计阶段不断检查和修正，避免一个较长的设计循环。

       ♦  SI/PI/EMC仿真分析

        对PCB进行SI分析，优化PCB上关键器件、信号的布局布线，降低信号的反射和串扰；对电源平面的谐振和去耦电容分析，指导去耦电容布局，降低电源地噪声；对PCB上关键部分进行EMI分析，识别可能产生的电磁辐射强度，进而及时优化改进，从源头控制有害电磁干扰，并提高抗扰度。

       ♦  系统级EMC仿真解决方案

        金属外壳（如果有）作为整个系统的载体，为内部的设备提供一个相对密闭的电磁环境，它的屏蔽效能对控制电磁辐射异常重要；电缆用于传输信号，实现整个系统的供电，通常会存在着一定程度的耦合以及电磁辐射。因此，需要对PCB、电缆线束以及机箱外壳等进行协同仿真，考察整个系统的EMC特性，其EMC设计优化流程如下图所示。

        使用CST对PCB、连接电缆以及机箱外壳等进行建模，提取PCB的近场源或关键器件的SPICE模型，分析金属外壳的屏蔽效能、电缆的电磁辐射以及PCB、电缆及外壳三者之间的综合影响，考察整个系统对外的电磁干扰；并通过外部施加干扰源，考察整个系统的敏感特性；进而根据需要，对超标部分进行优化设计和改进，以提高整个设计的可靠性。

       ♦  整车级EMC仿真解决方案

        在对整个汽车进行EMC分析时，需要对影响整车EMC特性的因素进行细化，如车载天线、线束、电源等大功率设备、电机以及点火线圈以及其他电磁设备，并考虑车体的影响，从整车的角度分析电子设备之间的相互干扰以及整车的电磁干扰和电磁敏感度问题。

        通过使用HyperLynx和CST仿真工具，可以实现从线路、PCB、部件、线束、天线到整车级的全方位EMC解决方案。

        在对整车进行EMC仿真分析时，需要首先明确车内的主要干扰源、传输路径以及易受干扰的设备。综合考虑车内的强干扰系统设备/电机等、连接线束以及车体的之间的影响，分析线束之间相互耦合产生的串扰，并将产生的干扰电流作为干扰源，考察对车身的影响；分析天线互耦时车身的表面电流以及车内线束上感应的干扰信号，考察整车的EMC特性。

汽车EMC测试验证方案

        除了完备的汽车电子EMC仿真方案，恒润具有完善的EMC测试设备和EMC试验室，用于对设计产品的性能验证，以便进一步考察真实工况下产品的EMC特性。EMC测试试验主要分为两个方面:电磁干扰和电磁敏感度测试，主要内容如下。

      基于正向设计的EMC仿真解决方案，利用虚拟物理原型，实现板级、系统以及整车级的并行设计和EMC问题分析及优化，加上后期完善的EMC测试验证，能够有效地解决从板级、系统级到整车级的汽车EMC问题，节约产品研制成本，缩短开发周期，并提高整个产品的可靠性。

EA3030 EMC综合测试仪

产品特点：

 ● 频率范围9kHz～3.6GHz，覆盖常用EMC频段

 ● 内嵌多种军用和民用EMC标准测试模板

 ● 集接收机、频谱仪、信号源、人工电源网络和共模差模分离装置于一体

 ● 具备辐射和传导测量、干扰诊断、网络分析、滤波器设计等多种功能

 ● 具有正峰值、准峰值、负峰值、平均值等检波方式

产品介绍

 EA3030 综合了EMI接收机、频谱分析仪、网络分析仪、滤波器设计仿真、人工电源网络和共模差模分离装置等多种仪器功能，是电磁兼容问题诊断测量的工具。借助EA3030的帮助，用户可以对传导或辐射干扰进行早期诊断、定位，通过设计滤波器等方法抑制处理，再经内置的标准模板测试改进结果是否达到要求，避免产品到定型时推倒重来，从而大大节省了产品的开发周期和经费，缩短认证时间。

EMI综测仪诊断过程

诊断流程图

EMC综合测试仪应用

传导干扰诊断：

通过LSIN给被测设备供电并获取传导骚扰总量，再由共差模分离模块得到共模和差模干扰分量。根据超标的情况，运用EMI 滤波器工程设计软件设计滤波电路参数，并进行现场测试验证。

辐射干扰诊断：

      使用综测仪和电磁场诊断探头，探测不同部位的辐射干扰情况，定位干扰来源和途径。

电机电源骚扰测试：
      由EMC综测仪的LSIN给电机供电，电流钳卡住被测电机电源线，综测仪测量的干扰信号和标准模板比较，判断是否超标。

电器辐射测试：

      使用定量近场探头靠近被测设备，通过EMC 综测仪的内置标准模板，观测辐射信号是否超标。

技术指标

给定技术指标适用于以下条件：预热30分钟，同时仪器处于校准周期内并执行过自校准。

频谱分析模式
频率范围	EA3030	9kHz~3.6GHz
单边带相位噪声	偏移10kHz	-85dBc/Hz（典型值）    载波f=500MHz
3dB分辨率带宽	<10Hz为选件	1Hz至500kHz（以1至10连续步进），1MHz，3MHz
电平综合不确定度		±1.5dB（输入0dBm至-50dBm信号）
显示平均噪声电平		<-130dBm前放关，<-150dBm前放开
剩余响应		<-85dBm
跟踪发生器		100kHz至1.5GHz，输出平坦度±3dB
EMI接收机模式
屏幕显示		柱状图显示+图表
检波器	不超过4种可选	正峰值、负峰值、平均值、准峰值
电平单位	对数电平显示	dBm,dBµV,dBmV,dBµA,dBpW,dBpT
EMI测量带宽		200Hz，1kHz，9kHz，10kHz，100kHz，120kHz，1MHz
编辑列表		10个
前置放大器		内置20dB前置放大器
LISN 模块
频率范围		9kHz~30MHz
电源频率		DC，50Hz，60Hz，400Hz
共差模分离模快
插入损耗		≤1.5dB

 

选配件

电流探头：电流检测探头用作测量导线和电缆上的传导发射干扰；电流注入探头用作向导线和电缆上注入干扰信号。

近场探头：可定量补偿，具有增益高、体积小和空间分辨力强等特点。