基于最先进电磁仿真研究GSM对汽车音响系统的干扰作用



基于最先进电磁仿真研究GSM对汽车音响系统的干扰作用

由于汽车较多使用并依赖于电子技术，所以EMI（电磁干扰）成为当今汽车工业的主要问题之一。电磁干扰问题的原因不仅和车辆内部日益增加的嵌入式电子系统有关，而且也和外部由驾驶员和乘员所携带的电子设备有关（如手机、MP3播放器、蓝牙设备和便携式电子游戏机等）。尽管这类问题会对安全气囊等安全系统造成严重影响，但却很少有人注意到其对汽车音响系统的影响作用。

汽车音响系统存在一个常见的电磁干扰问题是由使用GSM（全球移动通信系统）技术设备而引发的，大部分手机和汽车定位器均依赖于GSM技术。然而，这种由于GSM技术引发的电磁干扰问题只在巴西等国家引起了重视。

GSM设备以217Hz的速度发射短时RF（射频）脉冲。干扰脉冲的基本频率加上大量谐波重叠将达到20kHz。基于ANSYS HFSS和ANSYS设计工具所提供的先进数值仿真技术，就GSM设备对汽车音响系统的电磁干扰进行了详细研究。研究建立了一个用于分析的系统模型，包括具有完整音响系统的车辆、线束及以手机作为GSM设备和与之通信的基站GSM塔。手机与信号塔形成一个完整全波仿真GSM系统对音响系统的电磁干扰作用进行检测，然后应用全波技术通过混合求解解决。汽车音响系统的GSM噪声试验数据和模拟结果之间很好的吻合。

研究证明了对现实汽车环境进行电磁数值仿真是可行的，对新技术进行模拟能降低成本和缩短产品上市时间，能在很大程度上保证依赖电子系统的驾驶员和乘员的安全。对汽车音响系统的电磁干扰可能对汽车运行来说是个小问题，但如果电磁干扰在车载诊断线上引发噪声，则可能会像安全气囊等安全设备一样出现故障。

Juliano F. Mologni et al. SAE 2013-36-0198.

编译：牛妍妍