本發(fā)明涉及can總線電磁防護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種can收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型建立方法。

背景技術(shù)：

1、隨著汽車網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)母鱾€(gè)方面提出了越來越高的要求，大多數(shù)現(xiàn)代汽車內(nèi)部的各個(gè)功能模塊通過can(控制器區(qū)域網(wǎng))總線進(jìn)行信息數(shù)據(jù)交換。目前，各功能芯片微型化、智能化技術(shù)不斷提升，相應(yīng)電路集成化程度提高的同時(shí)，其抵抗外部電磁脈沖干擾的能力卻在不斷下降。當(dāng)can節(jié)點(diǎn)模塊暴露在復(fù)雜電磁脈沖環(huán)境中，電磁脈沖源所產(chǎn)生的射頻脈沖電流耦合進(jìn)入模塊內(nèi)部，對(duì)其內(nèi)部各組分造成嚴(yán)重的損傷，從而威脅整個(gè)can總線電控系統(tǒng)正常運(yùn)行。目前對(duì)于can總線電控系統(tǒng)電磁兼容性的研究主要集中在總線數(shù)字信號(hào)傳輸穩(wěn)定性上，忽略了can節(jié)點(diǎn)模塊中各功能電路發(fā)生的電磁耦合特性對(duì)can總線電控系統(tǒng)電磁兼容性的影響。

2、can收發(fā)器電路作為can節(jié)點(diǎn)模塊中信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸?shù)闹匾浇?，也是最容易受到電磁干擾的部分，而且can收發(fā)器傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)遵循嚴(yán)格的電平標(biāo)準(zhǔn)，其受到電磁干擾后很可能會(huì)直接影響所傳輸信號(hào)的質(zhì)量。因此建立一套有效的針對(duì)can收發(fā)器電路的電磁耦合仿真模型建立方法十分重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種can收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型建立方法，該方法利用數(shù)值仿真建模的方法，建立can收發(fā)器電路的電磁耦合仿真模型，為can總線電控系統(tǒng)的電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

2、本發(fā)明實(shí)施例提供一種can收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型建立方法，包括以下步驟：

3、步驟1：利用cst軟件，建立can節(jié)點(diǎn)模塊pcb的電磁仿真計(jì)算全波三維模型；

4、步驟2：在cst-mws界面中，將can收發(fā)器電路中的電容、電阻的集總參數(shù)模型添加到pcb上對(duì)應(yīng)位置處，并將接插件針腳與pcb上的對(duì)應(yīng)安裝孔通過集總參數(shù)模型相連接；

5、步驟3：在cst-mws界面中，在can收發(fā)器電路模塊各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處，以及pcb的接插件針腳處添加離散端口；

6、步驟4：在cst-ds界面中，添加can收發(fā)器對(duì)應(yīng)can?h、can?l、rcan端口的ibis模型，設(shè)置各ibis模型的輸入端控制信號(hào)與使能端信號(hào)，并分別將各自的輸出端與pcb三維模型的對(duì)應(yīng)端口相連接；

7、步驟5：在cst-ds界面中，設(shè)置2.5v偏置電壓，并通過50ω電阻與can?h、can?l端口的ibis模型的輸出端相連接。

8、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟1中建立的can節(jié)點(diǎn)模塊pcb全波三維模型包含can收發(fā)器電路模塊，且can收發(fā)器芯片的can?h與can?l引腳通過pcb走線連接至接插件對(duì)應(yīng)安裝孔，且pcb的兩個(gè)內(nèi)電層分別設(shè)置+5v電源層與接地層。

9、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟2中，根據(jù)所設(shè)計(jì)的can收發(fā)器芯片外圍電路，將電路中的線性電子元器件通過集總參數(shù)模型的形式添加到pcb上對(duì)應(yīng)位置處，為模擬脈沖激勵(lì)信號(hào)通過接插件耦合進(jìn)入pcb的過程，將接插件針腳與pcb上的對(duì)應(yīng)安裝孔通過集總參數(shù)模型相連接。

10、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟3中的pcb上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)離散端口的位置在can收發(fā)器電路模塊中can?h、can?l、rcan、+5v對(duì)應(yīng)焊盤以及接插件安裝孔處，端口類型設(shè)置為面端口，端口阻抗設(shè)置為50ω，且各端口的末端在cst-mws界面中均連接至完美導(dǎo)電平面。

11、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟3中，接插件針腳處的離散端口作為電壓脈沖激勵(lì)信號(hào)輸入端口，位置設(shè)置在+5v、can?h、can?l對(duì)應(yīng)針腳處，端口類型設(shè)置為邊緣端口，端口阻抗設(shè)置為50ω，且各端口的末端在cst-mws界面中均通過完美導(dǎo)電線連接至完美導(dǎo)電平面。

12、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟4中，在cst-ds界面中添加建立好的can收發(fā)器的can?h、can?l端口的ibis模型，并將模型輸入端控制信號(hào)設(shè)置為設(shè)定頻率的ttl電平信號(hào)，且二者電平相反。

13、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟4中，將各ibis模型的使能端連接至can收發(fā)器電路模塊的+5v端口，并在各ibis模型的輸出端設(shè)置監(jiān)測(cè)探頭。

14、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟4中，將rcan端口的ibis模型兩個(gè)輸入端分別連接至can?h、can?l端口ibis模型的輸出端。

15、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟5中，在cst-ds界面中，設(shè)置+5v電源，將電源連接至pcb全波三維模型的+5v供電端口，并在各監(jiān)測(cè)端口以及激勵(lì)信號(hào)輸入端口處添加外部端口，設(shè)置端口阻抗為50ω。

16、可選地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在步驟5中，為模擬真實(shí)can收發(fā)器外圍電路情況，在cst-ds界面中，設(shè)置2.5v偏置電壓，并通過50ω電阻與can?h、can?l端口的ibis模型的輸出端相連接。

17、本發(fā)明實(shí)施例的can收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型建立方法建立的can收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型，可對(duì)其進(jìn)行電磁耦合仿真分析，為can總線抗強(qiáng)電磁脈沖加固提供模型依據(jù)，如根據(jù)模型上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的耦合電壓情況設(shè)計(jì)所需的防護(hù)電路。本發(fā)明通過數(shù)值仿真建模的方法為can收發(fā)器電路的電磁耦合效應(yīng)分析提供了新的研究方法，為can總線電控控制系統(tǒng)的電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

18、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種can收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1中建立的can節(jié)點(diǎn)模塊pcb全波三維模型包含can收發(fā)器電路模塊，且can收發(fā)器芯片的can?h與can?l引腳通過pcb走線連接至接插件對(duì)應(yīng)安裝孔，且pcb的兩個(gè)內(nèi)電層分別設(shè)置+5v電源層與接地層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2中，根據(jù)所設(shè)計(jì)的can收發(fā)器芯片外圍電路，將電路中的線性電子元器件通過集總參數(shù)模型的形式添加到pcb上對(duì)應(yīng)位置處，為模擬脈沖激勵(lì)信號(hào)通過接插件耦合進(jìn)入pcb的過程，將接插件針腳與pcb上的對(duì)應(yīng)安裝孔通過集總參數(shù)模型相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3中的pcb上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)離散端口的位置在can收發(fā)器電路模塊中can?h、can?l、rcan、+5v對(duì)應(yīng)焊盤以及接插件安裝孔處，端口類型設(shè)置為面端口，端口阻抗設(shè)置為50ω，且各端口的末端在cst-mws界面中均連接至完美導(dǎo)電平面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟3中，接插件針腳處的離散端口作為電壓脈沖激勵(lì)信號(hào)輸入端口，位置設(shè)置在+5v、can?h、can?l對(duì)應(yīng)針腳處，端口類型設(shè)置為邊緣端口，端口阻抗設(shè)置為50ω，且各端口的末端在cst-mws界面中均通過完美導(dǎo)電線連接至完美導(dǎo)電平面。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中，在cst-ds界面中添加建立好的can收發(fā)器的can?h、can?l端口的ibis模型，并將模型輸入端控制信號(hào)設(shè)置為設(shè)定頻率的ttl電平信號(hào)，且二者電平相反。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4中，將各ibis模型的使能端連接至can收發(fā)器電路模塊的+5v端口，并在各ibis模型的輸出端設(shè)置監(jiān)測(cè)探頭。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4中，將rcan端口的ibis模型兩個(gè)輸入端分別連接至can?h、can?l端口ibis模型的輸出端。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟5中，在cst-ds界面中，設(shè)置+5v電源，將電源連接至pcb全波三維模型的+5v供電端口，并在各監(jiān)測(cè)端口以及激勵(lì)信號(hào)輸入端口處添加外部端口，設(shè)置端口阻抗為50ω。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟5中，為模擬真實(shí)can收發(fā)器外圍電路情況，在cst-ds界面中，設(shè)置2.5v偏置電壓，并通過50ω電阻與can?h、can?l端口的ibis模型的輸出端相連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種CAN收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型建立方法，屬于CAN總線電控系統(tǒng)電磁防護(hù)領(lǐng)域，根據(jù)本發(fā)明所建立的CAN收發(fā)器電路電磁耦合仿真模型，可對(duì)其進(jìn)行電磁耦合仿真分析，為CAN總線抗強(qiáng)電磁脈沖加固提供模型依據(jù)，如根據(jù)模型上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的耦合電壓情況設(shè)計(jì)所需的防護(hù)電路。本發(fā)明通過數(shù)值仿真建模的方法為CAN收發(fā)器電路的電磁耦合效應(yīng)分析提供了新的研究方法，為CAN總線電控控制系統(tǒng)的電磁脈沖防護(hù)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：魏民祥,陳鳴澗,武子棟,楊凱,楊非凡,王紫焱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2