电磁波仿真技术在电子钥匙系统开发中的应用

电磁波仿真技术在电子钥匙系统开发中的应用

近年来，车辆上装备了许多使用电磁波的设备，如电子钥匙系统、胎压监测系统、GPS设备、蓝牙设备、电子收费设备以及专用短程通信系统等。电子钥匙系统能够给用户带来极大的方便，用户只需要携带一枚电子智能钥匙就能很方便地开启和锁闭车门，同时发动机的起动也变得很简单。上述功能的实现需要车辆和电子钥匙能够满足双向通信，电子钥匙使用300MHz或400MHz的超高频电磁波进行信息传递，而车辆天线使用134.2kHz的低频电磁波进行信息传递。由于电子钥匙系统的功能实现根据电子钥匙的位置确定，因此该系统在设计时要确保在钥匙的响应范围内实现通信正常。图1示出了低频传输天线以及电子钥匙侦测设备在车辆上的安装位置。对设备安装位置的优化是电子钥匙系统设计开发的关键，该过程一般通过试验的方法进行。随着电磁波仿真技术的发展，该过程将应用该仿真技术。

为了解决电子钥匙系统开发时所需要的大量人力和财力，采用CST MWS高频三维电磁场仿真软件进行电磁波仿真，网格划分采用自动的方式。仿真结果分析表明，如果发现设备电磁波传播、反射和折射的动态过程与设计需求不符，则需要对设备的位置分布重新设计。以一辆还在设计阶段的车身模型来进行设备的电磁波仿真，结果显示在车辆前方有一小块电子钥匙无法侦测到的区域。如果采用实车试验的方法，需要在真实的样车上经过反复测量后才能识别出该区域，而且这么小的侦测盲区很难在短时间内检测出来。由此可以看出，使用电磁波仿真技术，在电子钥匙系统开发过程中能够有效地缩短开发周期。

图1 低频传输天线和超高频侦测器的安装位置

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

编译：张冬冬