CST2023線纜仿真案例（一）：串?dāng)_仿真
作者 | Wang Jieyu
本期介紹串?dāng)_仿真案例，近端串?dāng)_與遠(yuǎn)端串?dāng)_的定義，如下圖所示。
1、【3D仿真模型】
模型如下圖，兩條cable，其中一條作為發(fā)射，另一條作為接收。在本案例中，發(fā)射cable為單芯線纜（single wire），接收cable為同軸線（coaxial cable）。另外，創(chuàng)建一個金屬參考平面，材料設(shè)置為銅，并在cable兩端添加cable port（CST 2023版本新功能）；
此外，本案例中為同軸線的屏蔽層創(chuàng)建了兩種不同編織密度，其中Strands in one carrier分別為4和7，其他參數(shù)相同，如下圖所示。通過仿真對比不同屏蔽層之間抗擾能力的差異。
2、【電路仿真模型】
根據(jù)近端串?dāng)_與遠(yuǎn)端串?dāng)_的定義，在schematic界面創(chuàng)建電路模型。在本案例中接收cable的屏蔽層分別采取以下三種連接方式（1）雙端接地；（2）雙端不接地；（3）雙端串聯(lián)0.1Ω電阻后接地（模擬接地阻抗）；如下圖所示。
（2）同軸cable屏蔽層雙端不接地
（3）同軸cable屏蔽層雙端串聯(lián)0.1Ω電阻后接地（模擬接地阻抗）
3、【仿真結(jié)果分析】
3.1 屏蔽層三種不同接地形式下的串?dāng)_對比
如下圖為仿真結(jié)果對比。
近端串?dāng)_仿真結(jié)果對比
遠(yuǎn)端串?dāng)_仿真結(jié)果對比
【結(jié)論】
在<10kHz的情況下，屏蔽層是否接地良好，對串?dāng)_結(jié)果基本沒有影響。
在>10kHz的情況下，屏蔽層是否接地良好，對串?dāng)_結(jié)果影響較大。
3.2 不同編織密度屏蔽層的串?dāng)_對比(Strands in one carrier=4或7)——理想接地
遠(yuǎn)端串?dāng)_仿真結(jié)果對比
近端串?dāng)_仿真結(jié)果對比
【結(jié)論】
在<10kHz的情況下，屏蔽層的編織密度對串?dāng)_結(jié)果基本沒有影響
在>10kHz的情況下，編織稀疏的屏蔽層（Strands in one carrier=4）的抗干擾能力明顯更差
3.3 不同編織密度屏蔽層的串?dāng)_對比(Strands in one carrier=4或7)——0.1Ω接地電阻
如下圖為仿真結(jié)果對比。
遠(yuǎn)端串?dāng)_仿真結(jié)果對比
近端串?dāng)_仿真結(jié)果對比
【結(jié)論】
接地電阻為0.1Ω的情況下，無論哪種屏蔽層，串?dāng)_結(jié)果整體都較差。
在相同的接地方式下，不同的兩種屏蔽層，低頻屏蔽效果基本相同，但隨著頻率的不斷升高，屏蔽效果的差異會逐漸明顯。
4、【案例總結(jié)】
cable studio能夠方便地創(chuàng)建cable模型，并提供了多種屏蔽層類型
cable studio能夠方便地添加端口，實現(xiàn)場路協(xié)同仿真。
針對本案例，同軸線屏蔽層是否能夠良好接地，對串?dāng)_影響較大；屏蔽層編織密度的影響主要集中在相對高頻頻段。
