【摘 要】
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高速芯片是车载电子系统中的重要组成部分,随着集成电路（Integrated circuit,IC）芯片工艺的发展,芯片体积越来越小,引脚数越来越多导致印制电路板（Printed circuit board,PCB）的布局布线密度变大。芯片速度越来越高,从而使得布线网络上的每根传输线都有可能成为发射天线,对其他电子设备产生电磁辐射从而相互干扰,产生电磁兼容（Electromagnetic compa
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高速芯片是车载电子系统中的重要组成部分,随着集成电路（Integrated circuit,IC）芯片工艺的发展,芯片体积越来越小,引脚数越来越多导致印制电路板（Printed circuit board,PCB）的布局布线密度变大。芯片速度越来越高,从而使得布线网络上的每根传输线都有可能成为发射天线,对其他电子设备产生电磁辐射从而相互干扰,产生电磁兼容（Electromagnetic compatibility,EMC）问题。EMC仿真技术由于其高效性、低成本性、灵活性等优点,对于研究板级和系统级的EMC问题有很大的指导意义。本研究首先在车载电子系统电磁仿真理论方面,阐述了基于麦克斯韦方程的有限元算法的仿真理论,并推导出由电流源激励的电场有限元法的计算公式,给出工程中采用有限元自适应网格划分技术的收敛依据。其次,在车载多媒体导航系统的仿真技术研究方面,建立该系统的仿真模型,进行电磁仿真研究。本课题深入分析和研究了PCB板级和系统级的电磁干扰（Electromagnetic interference,EMI）仿真技术,并综合分析每种仿真技术的精度和适用性。采用芯片级的通用模拟电路（Simulation program with integrated circuit emphasis,Spice）模型,进行场路协同仿真的平均误差约为4 d BμV,是评估PCB和系统设计的最优选择。最后,在车载多媒体导航系统EMI抑制方面,分析了该系统的EMI的产生机理。通过仿真技术对抑制该系统EMI的措施进行研究,并通过标准实验验证抑制EMI措施的有效性。实验表明,采用外部时钟替换PCB上原有的时钟,PCB上的EMI降低到1.3 d BμV,满足GMW 3097标准。
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