電磁波仿真技術在電子鑰匙系統開發中的應用

電磁波仿真技術在電子鑰匙系統開發中的應用

近年來，車輛上裝備了許多使用電磁波的設備，如電子鑰匙系統、胎壓監測系統、GPS設備、藍牙設備、電子收費設備以及專用短程通信系統等。電子鑰匙系統能夠給用戶帶來極大的方便，用戶只需要攜帶一枚電子智能鑰匙就能很方便地開啟和鎖閉車門，同時發動機的起動也變得很簡單。上述功能的實現需要車輛和電子鑰匙能夠滿足雙向通信，電子鑰匙使用300MHz或400MHz的超高頻電磁波進行信息傳遞，而車輛天線使用134.2kHz的低頻電磁波進行信息傳遞。由于電子鑰匙系統的功能實現根據電子鑰匙的位置確定，因此該系統在設計時要確保在鑰匙的響應范圍內實現通信正常。圖1示出了低頻傳輸天線以及電子鑰匙偵測設備在車輛上的安裝位置。對設備安裝位置的優化是電子鑰匙系統設計開發的關鍵，該過程一般通過試驗的方法進行。隨著電磁波仿真技術的發展，該過程將應用該仿真技術。

為了解決電子鑰匙系統開發時所需要的大量人力和財力，采用CST MWS高頻三維電磁場仿真軟件進行電磁波仿真，網格劃分采用自動的方式。仿真結果分析表明，如果發現設備電磁波傳播、反射和折射的動態過程與設計需求不符，則需要對設備的位置分布重新設計。以一輛還在設計階段的車身模型來進行設備的電磁波仿真，結果顯示在車輛前方有一小塊電子鑰匙無法偵測到的區域。如果采用實車試驗的方法，需要在真實的樣車上經過反復測量后才能識別出該區域，而且這么小的偵測盲區很難在短時間內檢測出來。由此可以看出，使用電磁波仿真技術，在電子鑰匙系統開發過程中能夠有效地縮短開發周期。

圖1 低頻傳輸天線和超高頻偵測器的安裝位置

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

編譯：張冬冬