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FLO/EMC V5 Introductory Training Course TUTORIAL 2: 对电源机箱的抗扰性能进行建模分析 在这个教程中,利用 FLOEMC 来对带有不同配置的缝隙、开孔或通风板的空机箱进行建模。模型的激励源是幅 度为 1V/m 的平面波,在机箱内放置一个正方形的环天线用来监测机箱内的场并用来度量机箱的屏蔽效能。本教 程一步步地指导用户来建模并分析。

1. 2. 3. 4. 设置边界的尺寸和边界类型 建立几何模型 定义网格、激励源、材料和输出 求解并对结果进行分析

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 通过[Start/All Programs/Flomerics/FLOEMC 5.1/FLOEMC 5.1] 或使用桌面图标 来启动 FLO/EMC。

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一个弹出式界面提示有关版本的信息,随后打开项目管理器 窗口 Project Manager (PM)

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 通过选择[Project/Save As]来将项目存成一个新的项目名, 在项目管理器 Project Manager (PM)中,在?Project Name?中输 入 “Tutorial 2”。 在?Title?一栏中,输入 “Simple Electronics Box”,在?Notes?栏 中输入“Simple electronic box with apertures, slots and an airvent excited with a plane wave.”。在?Date?和?Time?栏中可以分 别为分析项目设立日期和时间标签。 请注意: 使用“Notes”能更容易地跟踪分析模型的改变,而 且当协同工作的工程师们交换模型时,这是一种很便捷的方 式。 点击?OK?来退出?Edit Notes?对话框,将分析项目保存。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在项目管理器窗口中,通过点击 [Model/Modeling…]来打开 “Modeling”对话框。 在此请注意分析项目可选的不同的分析类型:我们采用的是 “immunity-shielding”的分析类型。激励源是一幅度为 1V/m 的平面波,平面波的传播方向为-Z 方向,极化方向为 Y 方 向。分析的频率范围是零频率到 2 GHz。 为了让求解器知道需要仿真多长时间,设置?Max simulation duration?为 ?100? ns (仿真时间也可以用长度单位 m 来做为单 位设置) ,并设置“Termination resid. Energy”(求解器终止 时的残余能量)为 1e-6,这样求解器在两种情况下会终止: 已经仿真了 100 ns 或者当系统残余能量为其初始能量的 1e-6 时,无论哪个条件满足时求解器就可以自动终止。 点击?OK?来退出“Modeling”对话框。

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选 择 [Edit/Preferences] , 确 保 ?Display Positions in? 设 置 为 “Absolute Coordinates(绝对坐标系)”,点击?OK?来退出 “User Preferences”对话框。 选择[Edit/Units],设置?LENGTH?为?in?,?FREQUENCY?为 ?MHz?, ?TIME?为?nano-s?。 FLO/EMC 能够将单位设置成最 方便于用户的单位。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在项目管理器中,点击“Drawing Board(绘图板)”图标 ( )来打开绘图板窗口,这是 FLOEMC 中带有 CAD 风格 的建模窗口。 调整窗口的大小使其正好位于项目管理器件窗 口的右手边。 请注意绘图板窗口中给出了 3 个两维线框视图以及一个三维 的线框视图。

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在 项 目 管 理 器 窗 口 中 , 右 键 点 击 ?System? 来 打 开 ?System Menu?对话框。选择 ?Location?将求解域的?Position?设置为 (-7, -7, -10) 英寸并将求解域的 ?Size?设置为(14, 14, 20) 英寸。 再一次右键点击 ?System? 来打开?System Menu?对话框。选择 ?Faces?,确保所有的?Boundary Face Types(边界条件)?设置 为?Open?,这将仿真开放空间的情况。 点击键盘上的快捷键“r”来将各线框视图调整到最大。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在项目管理器窗口 Project Manager (PM)中,点击?Palette? (选项板)图标 (按 F7 也会有同样的效果)。选项板中包 含了所有在 FLOEMC 中可以创建的物体,如 Enclosures(机 箱)、PCBs(电路板)、 Wires(线缆)等。 高 亮 选 中 ?Root Assembly? , 然 后 点 击 选 项 板 中 的 机 箱 图 标 ,这将创建一个和求解域相同大小的机箱。

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选中“Enclosure”,右键点击 “Enclosure”弹出弹出式菜单 ?Enclosure Menu? , 选 择 ?Location? 并 将 location 改 为 (-3, -3, -6)英寸。 选中“Enclosure”,右键点击 “Enclosure”再次弹出弹出式 菜单 ?Enclosure Menu?,选择?Construction?并将机箱的外壁尺 寸 设 置 为 (6, 6, 12) 英 寸 , 检 查 ?Modeling Level? 选 择 为 ?Thin?,将机箱的厚度改为 1.2 mm。 点击?OK?完成设置。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 为了考虑由于机箱侧板之间非理想贴合而形成的缝隙,我们 在机箱模型中添加 5 条缝隙。为了允许空气进出机箱,我们 在机箱的背面增加一个开孔,随后我们用通风板模型来覆盖 此开孔。. 在 Project Manager 中,点击?Enclosure? 前的 (+)好用来展开 机箱。选中侧板 ?Wall (Low Y)?,然后点击选项板中的图标 ?Hole?用来添加缝隙。 选中?Hole? 名称并在名称上再一次点击,将 Hole 名称改为 “Bottom Left Slot”,结束 ?Edit Name? 功能,只需点击项目管 理器中其它任何地方。 右键点击 ?Bottom Left Slot?,在弹出式菜单 ?Hole Menu?中选 择 ?Location?,将位置设置为 (-3, -3, -5.75)英寸。 再一次右键点击 ?Bottom Left Slot?,在弹出式菜单 ?Hole Menu? 中 选 择 ?Construction? , 将 ?Hole Type? 设 置 为 缝 隙 (slot),改变长度为 0.05 英寸,宽度为 10.5 英寸,分段数 (number of segments)为 2。请注意:分段数表示了由于若 干个接地点而将缝隙分开的分段数,这些接地点代表了螺钉 或铆接这样的实际物理结构 选中?Bottom Left Slot?并在键盘上按 ?Ctrl+C? ,这将拷贝选中 的缝隙。选中 ?Wall (Low Y)?并按键盘上的?Ctrl+V?,这将会 将缝隙粘贴到 ?Wall (Low Y)?。选中刚拷贝过来的缝隙,将 其重命名为 ?Bottom Right Slot?。右键选中?Bottom Right Slot? 在弹出式菜单?Hole Menu?中选择?Location? 并将 Position 设置 为 (2.95, -3, -5.75)英寸。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 我们现在要在侧板?Wall (Low Z)?中再创建 3 个新缝隙和一个 开孔。 选中侧板?Wall (Low Z)?并点击选项目板?Palette Menu?中的 ?Hole?图标,将 hole 的名字改为 ?Left Seam?,右键点击?Left Seam?并在弹出式菜单 ?Hole Menu?中选择 ?Location?,将 position 设置为 (-3, -3, -6)英寸。再一次右键点击?Left Seam? 并在弹出式菜单 ?Hole Menu?中选择 ?Construction?,将长度 ?Length? 改为 0.05 英寸,宽度?Width?为 6 英寸,孔的类型 ?Hole Type?为?Slot?,分段数 ?number of segments? 为 2。 选中?Left Seam?并按键盘上的?Ctrl+C?来拷贝此缝隙,然后按 键盘上的?Ctrl+V?来添加到侧板 ?Wall (Low Z)?。选中刚才创 建 的 缝隙 并将 其 重命名 为 ?Right Seam? , 右键 点 击 ?Right Seam? 在 弹 出 式 菜 单 ?Hole Menu? 中 选 择 ?Location? 并 将 position 设置为 (2.9, -3, -6) 英寸。 选中侧板?Wall (Low Z)?,点击选项板中的?Hole?图标 来创 建另一个缝隙。将 hole 的名字改为?Top Seam?,右键点击在 弹出式菜单中选择 ?Location?来将 position 改为(-3, 2.9, -6)英 寸。右键点击在弹出式菜单中选择?Construction?,将孔的类 型改为?seam?(搭接缝隙),长度设置为 6 英寸,宽度为 0.05 英寸,搭接长度 ?overlapping length?为 0.2 英寸,分段数 ?number of segments?为 2。 请注意:搭接缝隙是具有一定深度的缝隙,必须设置好搭接 长度。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 选中侧板?Wall (Low Z)?,在选项板中点击?Hole?图标,将孔 命名为?Vent?,右键点击此孔并在弹出式菜单?Hole Menu? 中,将?Vent?的 position 设置为 (-2.25, 1, -6)英寸,孔的类型 设置为?hole?,长度为 4.5 英寸,宽度为 1 英寸。 接下来我们要在机箱前面的侧板上为风扇开孔,然后再添加 风扇和通风板结构。 在这个模型中,机箱前面的风扇开孔和前面的侧板具有相同 的大小,在这种特殊情况下,我们只需要通过除去机箱前面 的侧板来为风扇创建开孔。在 FLOEMC 中,我们能很方便 地除去机箱的任何侧板 除去前面的侧板的方法是:选中根目录(?Root Assembly?) 下的机箱(?Enclosure?),右键点击?Enclosure? ,在弹出式 菜单中选择 ?Construction?,在?Enclosure?对话框中,将?Side Details For? 设置为?Zo-High?并点击?Define?按钮,去掉?Side Exist?选项,按?OK?关闭对话框。 为了察看三维模型图,从?Drawing Board?或?Project Manager? 中点击?Flomotion?图标 ,如果鼠标指针不像“手”的形 状,请点击 Flomotion 中的 ?手? 图标 。

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Click 鼠标点中?Flomotion?窗口中的一点,移动鼠标指针的位 置来旋转三维模型,改变观察的角度。或者也可以移动窗口 左下角的滚轮来旋转模型,或右下角的滚轮来调整模型在窗 口中显示出来的大小。你可以看到尽管机箱上的孔 ?holes?能 明显显示出来,但机箱上的缝隙 ?slots?和搭接缝隙?seams?却 不能。实际上这是由于 ?slots?和?seams?都是 FLO/EMC 中的 精简模型(?smart parts?),它们在求解时并不需要被离散 FLO/EMC/T/09/04 V5 Issue 1.0 ?2004 Flomerics Ltd. Commercial-in-Confidence Page 10

FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 (划分网格),但它们的作用将会被完全考虑进去。在项目 管理器窗口中选中 slots 或 seams 后在 FLOMOTION 中将会 看到它们对应的轮廓位置。 用鼠标在?Drawing Board?中添加通风板,首先确保 ?toggle mouse mode?是设置在箭头图标 ,然后点击视图 ?View:2 2D+Z?中的任何一点来激活此窗口。 点击?Picture Mode?图标 来放大此窗口,通过点击箭头图标 改变?toggle mouse mode? 为?手?模式。为了放大 模型,右 键点击机箱的左上角并按住鼠标不放,接着拖动鼠标至机箱 的右下角,然后再一次改变 ?toggle mouse mode 为箭头模 式。 如果选项板没有打开请点击选项板图标 ?toggle snap grid?图标,贴附的模式有: 贴附到物体(?snap to object?) to grid?) 以及自由贴附 。 .。 来打开它, 检查

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, 贴附到求解网格(?snap

将 ?toggle snap grid?设置为贴附到物体

点击通风板图标 并移动鼠标从左上角到右下角来绘制通 风板。为了调整通风板的尺寸,在?Drawing Board?中选中通 风板(通风板显示为红色高亮状态),拖动高亮的点(线的 中间)来调整通风板的大小,或点中高亮点之间的点来移动 通风板的位置。 再一次点击?Picture Mode?图标来回到四视图 显示状态。 FLO/EMC/T/09/04 V5 Issue 1.0 ?2004 Flomerics Ltd. Commercial-in-Confidence Page 11

FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在 Project Manager 中 , 点 击 选 中 ?Perforated Plate? , 在 Drawing Board 中,从视图 ?View 0: 2D+Y?中可以看出,通风 板在 Z 方向并没有处于正确的位置上。按住 ?Shift?键不放, 点击高亮点之间的点,将通风板移动到机箱 Z 方向最小的侧 壁上。 现在通风板就处于正确的位置上了,可以通过检查通风板的 Position 是否为(-2.25, 2, -6)英寸来验证。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 右 键 点 击 ?Perforated Plate?, 在 弹 出 式 菜 单 中 选 择 ‘Construction’,弹出 ?Perforated Plate Menu?对话框,检查通 风板的尺寸为 (Xo = 1.0, Yo = 4.5) 英寸。将通风板的厚度设 置为 1.2mm,将通风板上的开孔类型(?Hole type?)设置为 圆孔(?Round?),孔的直径为 10mm。 设置‘Coverage’栏中的各参数如下: ?Xo Pitch? = 11 mm , ?Yo Pitch? = 11 mm。这个对话框用来定义开孔率,所谓开孔 率指的是孔的面积和总的通风板面积之比。缺省情况下,软 件自动根据定义的开孔的情况来计算 开孔率。‘pitch’用来 设置两个孔之间的间距(如下图)。

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或者,开孔率也可以直接输入。 注意: 缝隙(?slots?),搭接缝隙(?seams?)以及通风板 (?perforated plate?)都是精简模型( ?Smart Parts?)。他们 并不需要详细的网格划分。通风板覆盖了以前定义的开孔, FLO/EMC 为创建的各部件采用等级管理,如果两个物体有 重合,那么在目录树中靠后的物体将会覆盖掉以前定义的物 体。要说明的是也可以不用去定义开孔因为通风板模型将会 覆盖掉机箱的侧壁。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 选中根目录(?Root Assembly?),在选项板中点击风扇图标 ,右键打开?Fan Menu?将风扇的位置设置为(-3, -3, 5) 英 寸,右键打开?Fan Menu?选择?Construction?,将风扇设置为 ?Axial Fan?,将风扇轴的直径( ?Hub Diameter?)设置为 3 英 寸。外部的直径(?Outer Diameter?)设置为 6 英寸,风扇的 深度(?Fan Depth?)为 1 英寸,并将 ?Modeling Level?设置为 ?3D, 8 Facets?。 选 中 根 目 录 ( ?Root Assembly? ) , 在 选 项 板 中 点 击 线 缆 (?Wire?)图标 ,在项目管理器中,点击?Wire?前面的(+) 号 来 扩 展 此 目 录 , 右 键 ?Wire? , 打 开 弹 出 式 对 话 框 ?Wire Menu?,选择?Location?并将位置设置为 (46, 46, 0) cm。 在 项 目 管 理 器 中 , 选 中 ?Wire? , 将 其 重 命 名 为 ?Loop Antenna?。选中?Loop Antenna?后连续 4 次点击线点(?Wire Point?)图标 来添加另外 4 个线的端点。右键点击第一个 线的端点?Wire Point: 0?并选择?Location?,弹出?Edit Smart Part Menu? 对话框,将其位置设置为(-4, -4, 0) cm,采用相同 的方法来改变其它几个端点的位置如下: Wire Point:0 Wire Point:1 Wire Point:2 Wire Point:3 Wire Point:4 Wire Point:5 (-4, -4, 0) cm ( 4, -4, 0) cm ( 4, 4, 0) cm (-4, 4, 0) cm (-4, 0, 0) cm (-4, -4, 0) cm

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 将线端点 “Wire Point:4”重命名为“Load”,右键点击 “Load” 并选择?Feature?,选中?Impedance?和?current output?选项,并 将?Impedance?的值设置为 50 Ohm。 右键点击 ?Loop Antenna?,弹出?Wire Menu?对话框,选中 ?Definition?,在“Wire Definition Menu?对话框中确保线直径 (?Wire Diameter?)设置为 1 mm。 在 Drawing Board 中的视图?View: 0 2D+Y?里点击任何地方来 激活此窗口,在 Project Manager 中选中 ?Loop Antenna?,接 着在 Drawing Board 中点击顺时针旋转(?Rotate-clockwise?) 图标 icon ,这将以 Y 轴做为旋转轴顺时针旋转 loop antenna,角度为 90 度。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在创建好线环以后,可以把它存在库里,这样如果下次要用 到的时候就可以不用重复再建此线环模型了。 为了做到这一点,通过点击 Project Manager 中的库图标 来打开库管理器,点击库文件夹前的(+)号来展开库。 在 Project Manager 中,选中?Loop Antenna?,按住鼠标并将 ?Loop Antenna? 拖 到 库 管 理 窗 口 中 的 库 文 件 夹 里 。 ?Loop Antenna? 就被存放到 FLO/EMC 的库里,可供下次调用。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 现在给模型赋材料并进行网格划分。 在 FLOEMC 中,库中包含了常用的金属和介质材料,使用 库中的材料,首先要打开库管理窗口。如果没打开,可以在 Project Manager 中点击库图标 来打开它。

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为了选择你要使用的材料(在本例中如纯铝),通过点库文 件 夹 前 的 ?+? 号 来 展 开 库 , 在 “ Metals ” 文 件 下 , 点 击 Aluminum (Pure) 并 将 其 拖 拽 到 Project Manage 中 的 ?Enclosure? 上。 为 确 保 材 料 已 经 被 正 确 地 赋 给 了 ?Enclosure? , 右 键 点 击 ?Enclosure?并选中?Material?,在?Material Menu?对话框中看材 料“Aluminum”是否已经赋给了?Enclosure? check that,点 ?Dismiss?退出。 点键盘上的“F7”快捷键来退出库管理。 在 Project Manager 中右键点?Fan?并选择 ?Construction?,在 ?Fan Menu?对话框中,点 ?Select?来赋材料给?Fan?,本例中无 论 轴 ( ?Hub? ) 还 是 底 座 ( ?Base? ) 的 材 料 都 被 设 置 为 ?Aluminum?。 点?OK?来结束 ?Fan Menu?对话框。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 点 Drawing Board 来激活绘图板窗口,点键盘上的快捷键“g” 来显示求解网格。 现在通过网格强制(?grid constraints?)来对网格进行加密。 在 Project Manager 中 右 键 点 ?Enclosure? 并 选 中 ?grid constraints?,在 ?Grid Constraints Menu?对话框中点?New…?, 接着在?Grid Constraint Modeling Menu?窗口中输入最大尺寸 (maximum size)为 9mm,在“name”栏中输入网格强制的 名字为 “XY Grid”并点?OK?来关闭此对话框。 在 ?Grid Constraint Menu? 对 话 框 中 选 择 ?XY Grid?, 设 置 ?Applies to?到?Xo-Direction?,按?Attach?来完成对 X 方向的网 格强制。 同样的方法来对 Y 方向进行网格的强制划分。这样 无论是 X 还是 Y 方向都进行了强制网格划分,强制划分的网 格尺寸为 9mm。 当对网格的观察结束后,在 Drawing Board 中再次点快捷键 “g”来关闭求解网格的显示。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 接下来对 FLO/EMC 生成的网格进行研究和优化。 在 Drawing Board 中将 ?toggle mouse mode?设置为“箭头” 图标 ,接着在视图 ?View:2 2D+Z?中任何地方点击来激活 此视图。 点?Picture Mode?图标 来扩大此视图,通过点“箭头”图标 来将?toggle mouse mode?设置为?手模式?,为了放大模型,点 击机箱的左上角并将鼠标指针移动到机箱的右下角,再一次 将 ?toggle mouse mode?切换回箭头模式。 注意通过应用网格强制我们如愿地对详细的风扇结构进行了 更精细的网格划分,同时在机箱外面以及机箱内大量的空白 区域也会导致不必要的详细网格划分。FLO/EMC 将会通过 自动组合那些不必要的详细网格划分来优化计算效率。 在 Project Manager 中依此选择[Solve/Cell Combining]来激活 “Edit Cell Combining”对话框,确保选项“Activate Automatic Cell Combination”被选中并点击 ?OK?来退出此对话框。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在 Project Manager 中选中 ?Root Assembly?,点击空间电磁场 输出区域( ?Volume Region? )图标 a 和观测点 (?Monitor Point?)图标 。

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?Volume Region?用来对其定义的区域内的电、磁场进行监 控,在 Project Manager 中右键点击?Volume Region?并选择 ?Location?,点 “Size to Solution Domain”按钮来创建一个和求 解域同样大小的场输出区域,此区域的大小也可以通过手动 来设置。 在 Project Manager 中再次右键点击?Volume Region?并选择 ?Output?,在 ?3D Field Output Attribute? 对话框中,选择?E and H Field?,点 ?Attach?来确认,点?Dismiss?结束设置并退 出。

在 Project Manager 中右键点击并选择?Field Components?,选 择 ?E and H field?, 点?Dismiss?结束设置并退出。 将?Monitor Point?重命名为 “Monitor Point Antenna Center”。 将?Monitor Point?的位置设置为 (0,0,0)英寸。 注意: ?Volume Region?的大小可以设置的比求解域大,尽管 超过求解域的部分的场将不会去计算。为了监测远场的输出 结果,观测点(?monitor points?)以及圆柱扫描图 (?cylindrical scan?)可以设置在求解域之外。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 我们现在就可以对模型进行仿真。 在 Project Manager 中点击开始运行图标 。

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在弹出的“Message Window”对话框中显示了模型潜在的错 误、与模型有关的一些有用信息、求解结束时的一些报告。 一些“信息”(“informational”) 提示将会被忽略。 当求解器启动后,TLM 求解器将会跟踪求解过程,给出估计 的求解所需的时间。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 同时,在弹出的“Profiles”窗口中将会同步显示系统能量随 时间的衰减规律, 另外,在仿真运行过程中,你可以随时监 测时域的输出结果。 在 Project Manager 中或 Drawing Board 中点击“停止”图标 ( ) ,弹出?Interrupt Options?对话框。选中 ?Save and Continue? 选项并点?OK?结束设置。现在就可以在?Profiles?窗 口中显示保存好的输出结果。

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在?Profiles Window?中点?Create New Plot? 图标( ) ,弹出 ?Create New Plot?对话框。选择 ?Time Domain Response?来显 示时域的输出结果。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 一旦模型求解结束以后, FLO/EMC 将会自动开始后处理过 程,当后处理结束以后,在“profiles”窗口中就可以显示频 域的输出结果。 依此选择[Edit/New]后选择?Frequency Domain Response?,并 点?OK?来完成,接着在?Plot Parameter?窗口中点缺省设置, 一根曲线将用来显示观测点的频域输出结果。 接 着 在 ?Plot Parameter? 窗 口 中 选 择 “ Data Type ” 为 “wire point”,“Data Item”为 “Load”,“Variables”为“Current”, 来显示加载点的电流随频率的变化趋势。 在?wire point?频域响应曲线中,我们可以很容易地标识出一 些谐振频率点。右键点击“Profiles”窗口的空白处,然后依 次选择?Locate/Extrema?, 接着点峰值处就可以显示那些对应 的峰值频率点。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 谐振频率点主要有几个: 830 MHz 1504 MHz 1366 MHz 1987 MHz

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为了可视化那些关键频率点处的场和电流,我们需要添加那 些关键频率点到?Volume Region?中,重新开始仿真并保存那 些频率点处的场和电流值。 在 Project Manager 中,依次选择 [Solve/Snapshot Output…] 来打开“Snapshot output”对话框,在频率点窗口中插入“830” MHz 并点“Add”来添加这些频率点。同样的方法来添加其它 的一些频率点。点?OK?来关闭窗口。

点 [开始]图标 (

)来启动求解器。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在求解结束以后,从 Drawing Board 或 Project Manager 中点 ?FLOMOTION?图标 来打开 FLOMOTION 窗口。 点箭头图标 改变鼠标指针的形状来切换到 ?selection?模式 (或使用键盘上的 “Esc”来在两中模式之间切换) 。 选择“Region”并点?F12?来隐藏。 接下来,在 Flomotion 中点 ?Hand? 图标 口中的物体显示方向进行操作。 来允许对显示窗 F12

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首先我们要选择那些要观察其对应结果的几何物体。 选择机箱的一个侧面,按 “F12”来隐藏。这样就可以看到机 箱里面的具体结构。 Click and hold to 点中模型的左上角并按住鼠标,拖动鼠标来 选择所有的几何物体。被选中的物体用一个红色边界来高亮 显示。如果没有选中所有的物体,重复相同的所有的过程。 依次选择[Editors/Plot…] (或者在 FLOMOTION 窗口中,在 左上角点?Plot Editor 图标 ) ,这样就可打开 ?Plot Editor?窗 口。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在 ?Plot Type? 窗 口 中 选 择 ?Surface? , 接 着 点 ?Create?. 选 中 ?Display Scalar?选项来显示?Surface Current?,点?Add?来添加 表面电流的输出到选定的几何物体。注意这也将同时显示线 电流。 缺省情况下,显示的是表面电流的峰值(?Peak?),通过在 类型的下拉式菜单中选择“Instantaneous” 来将峰值改变为瞬 时值。 点?Play?按钮来运行动画显示,注意线上电流的颜色变化情 况,说明线缆是在谐振状态。为了进一步验证这一点,需要 创建一个可视化的场截面分布图。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 在 FLOMOTION 窗口中,检查?Plane Plot Panel?被设置为 ?Electric Field”并点?Create Show Plane Plot?按钮,在几何物体 的中心将会创建一个可视化的平面。在?Plane Plot Panel?将可 视化平面的方向设置为 X 方向。 在?Plot Editor?窗口中,绘图的类型已经被设置为 ?Plane?并且 已有一个创建好的平面。你可以使用此对话框来进一步调整 可视化的平面。比如,除去选择?Manipulator?来关闭几何物 体中心的十字形箭头。 再一次点击?Play Animation?按钮,FLOMOTION 将会以动画 形式显示电流和电场随相位的变化。电场截面分布图也说明 在此谐振频率点谐振是由于天线环的谐振引起 (环周长 ~一个 波长)。 注意: 我们看到的结果是在 832MHz 时的情况。

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要 看 其 它 谐 振 频 率 点 的 结 果 , 依 此 选 择 [File / Load Frequency/Time Data…] 并选择其它频率,如 1987 MHz。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 再一次运行动画,再次观察环天线上的色标表示的电流分布 规律,结果表明此谐振也是由于环天线的谐振引起的 (环天 线工作在高次谐振模,此时环周长 ~数个波长)。

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使用 FLOMOTION 的一些小技巧: -选择(“selection”)模式和手(?hand? )模式可以通过键 盘上的快捷键?Esc?来切换。 -“Plot editor”中能用来绘制矢量值、瞬态值或峰值。显示 平面可以通过滚动条( slide bar )或滚轮(manipulator)来 移动其位置。 -标度值能通过?Editors/Legend?操作来调节。 -动画能够前向或后向去播放。

关闭 FLOMOTION,不保存电流显示的绘制图。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 为了计算机箱的屏蔽效能,需要观察当模型中机箱被移除后 环天线上的耦合电流。 在 Project Manager 中,依次选择[Project/Save As]。在项目 名称(?Project Name?)一栏中,输入“Tutorial 2 antenna”,点 ?OK?来保存模型。 为 了 在 模型中隐去机箱,在 Project Manager 中选中机箱 (?enclosure?)并点击隐去(?De-activate?)图标 上的过程来隐去风扇和通风板。 ,重复以

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点击 [运行]图标 ( ) 来运行求解器,当求解器运行以后, 将会弹出“Profiles”窗口,在此窗口中显示能量衰减曲线。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 当求解器运行以后,你能监控观测点处任意时刻的时域响应 值。在 Project Manager 中点 ?停止? 图标 ( ) 后,在终止 选项( ?Interrupt Options? )窗口中,选择?Save and Continue? 选项并点?OK?,保存好的结果将会在 ?Profiles?窗口中显示出 来。 在 Profiles Window 窗口中点?Create New Plot?图标( ),将 会弹出?Create New Plot? 窗口,选择 ?Time Domain Data v Time? 来显示时域的结果。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 当求解器结束以后,在 Profiles 窗口中选择[Edit/New]来打开 ?Create New Plot?窗口。 (或者可以在 Profiles 窗口中点击选项板图标 )。

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在?Create New Plot?窗口中,改变类型为?Frequency Domain Response?,点?OK?。 此操作将弹出?Plot Parameters?窗口同时显示出另一根在观测 点处的电场值曲线,点?OK?退出。 同 样 的 方 法 来 创 建 另 一 根 曲 线 用 来 显 示 线 端 点 ( ?wire point?)上的电流的频域响应。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 为了计算出屏蔽效能,需要导入另一个分析项目的分析结果 并将这两个分析项目的结果绘制在同一张图上,这两个分析 项目是带有机箱(机箱上有通风板以及风扇)的分析项目 (Tutorial 2)以及只有天线的分析项目(Tutorial 2 antenna)。 为了导入以前分析项目的分析结果,依次选择 [Project / Import Project… / Import Project…]来打开?Import Project?窗 口。 从列表中选择“Tutorial 2” ,点 ?OK?退出。 现在我们要在频域上绘制有和没有机箱两种情况下环天线上 耦合出来的线电流,环天线上耦合出来的线电流与天线本身 感应的磁场成正比。 以 dB 表示的两根曲线之间的差值即为机箱在特定激励时的 屏蔽效能。 需要说明的是入射平面波只是从一个方向入射并且极化方向 也只是位于 Y 方向上,当用不同传播方向或极化方向的平面 波来激励同样的模型时,屏蔽效能的结果可能会有差别。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 Right click 在?Profiles?窗口中的频域响应结果中,点?current plot?中的任意一点,在 ?Plot Options?菜单中,点?Modify?。 在?Plot Parameters?窗口中,点 ?New?来创建一根新的曲线, 将曲线的名称重命名为 “Wire Current with Enclosure?,并将 分 析 项 目 ( ?Project? ) 切 换 到 ?Tutorial 2? 来 显 示 分 析 项 目 ?Tutorial 2?对应的结果。 另外,为了清楚起见,将线端点名字?Load?改为?Wire Current Antenna Only?,接着点?Apply?并点?OK?来完成设置。 为了将结果以 dB 来表示,在图表中右键点任何一点,选择 ?Axes?为?Y-axis?。 在?Y-axis Parameters?菜单中,确保?Axis type?为?dB scale?, 接着点?OK?来关闭此菜单。 此时两根曲线上场值的差值就是在此特定平面波激励下机箱 的 屏 蔽 效 能 。 我 们 能 够 在 Profiles 窗 口 中 用 归 一 化 (?Normalize?)操作来直接计算并显示屏蔽效能的值(如下 页所示)。

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FLO/EMC V5 Introductory Training Course Tutorial 2 – 带通风板结构机箱的屏效分析 为了更方便地计算屏蔽效能,我们可以用分析项目 Tutorial 2 中的电流作为基准来对当前分析项目中的电流响应值做归一 化(?Normalize?)计算。 再 一 次 打 开 ?Plot Parameters? 窗 口 选 择 ?Wire Current with Enclosure? 并 高 亮 显 示 , 接 着 点 ?Normalize? 选 项 并 点 击 ?Apply?。注意此时 Profile 中自动生成的第三根曲线中包含有 归一化的数据(以刚才高亮显示的曲线为基准)。因为所有 结果都是以 dB 作为单位的,归一化的结果显示的就是两根 曲线之间的差值也即为所需的屏蔽效能。 为了有更好的显示效果,需要设置 Y 轴的显示范围。右键点 击图中的任何一点,选择?Axes?并选择?Y-axis?,并手动设置 Y 轴的显示范围。 同样,可以用观测点处的电场值作为基准,以其差值来计算 机箱的屏蔽效能。 点?Normalize?并选择 ?Apply?来从绘制曲线中移去归一化的结 果。

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