電磁波仿真技術(shù)在電子鑰匙系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

電磁波仿真技術(shù)在電子鑰匙系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

近年來(lái)，車(chē)輛上裝備了許多使用電磁波的設(shè)備，如電子鑰匙系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、GPS設(shè)備、藍(lán)牙設(shè)備、電子收費(fèi)設(shè)備以及專(zhuān)用短程通信系統(tǒng)等。電子鑰匙系統(tǒng)能夠給用戶(hù)帶來(lái)極大的方便，用戶(hù)只需要攜帶一枚電子智能鑰匙就能很方便地開(kāi)啟和鎖閉車(chē)門(mén)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)也變得很簡(jiǎn)單。上述功能的實(shí)現(xiàn)需要車(chē)輛和電子鑰匙能夠滿(mǎn)足雙向通信，電子鑰匙使用300MHz或400MHz的超高頻電磁波進(jìn)行信息傳遞，而車(chē)輛天線(xiàn)使用134.2kHz的低頻電磁波進(jìn)行信息傳遞。由于電子鑰匙系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)根據(jù)電子鑰匙的位置確定，因此該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要確保在鑰匙的響應(yīng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信正常。圖1示出了低頻傳輸天線(xiàn)以及電子鑰匙偵測(cè)設(shè)備在車(chē)輛上的安裝位置。對(duì)設(shè)備安裝位置的優(yōu)化是電子鑰匙系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵，該過(guò)程一般通過(guò)試驗(yàn)的方法進(jìn)行。隨著電磁波仿真技術(shù)的發(fā)展，該過(guò)程將應(yīng)用該仿真技術(shù)。

為了解決電子鑰匙系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)所需要的大量人力和財(cái)力，采用CST MWS高頻三維電磁場(chǎng)仿真軟件進(jìn)行電磁波仿真，網(wǎng)格劃分采用自動(dòng)的方式。仿真結(jié)果分析表明，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備電磁波傳播、反射和折射的動(dòng)態(tài)過(guò)程與設(shè)計(jì)需求不符，則需要對(duì)設(shè)備的位置分布重新設(shè)計(jì)。以一輛還在設(shè)計(jì)階段的車(chē)身模型來(lái)進(jìn)行設(shè)備的電磁波仿真，結(jié)果顯示在車(chē)輛前方有一小塊電子鑰匙無(wú)法偵測(cè)到的區(qū)域。如果采用實(shí)車(chē)試驗(yàn)的方法，需要在真實(shí)的樣車(chē)上經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)量后才能識(shí)別出該區(qū)域，而且這么小的偵測(cè)盲區(qū)很難在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出來(lái)。由此可以看出，使用電磁波仿真技術(shù)，在電子鑰匙系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中能夠有效地縮短開(kāi)發(fā)周期。

圖1 低頻傳輸天線(xiàn)和超高頻偵測(cè)器的安裝位置

Nobuhiro Ide et al. SAE 2016-01-1363.

編譯：張冬冬