电路设计和EMC设计的关键 第23篇 EMC计算方法和EMC仿真(8)三维(3D)制图

大家好!我是ROHM的稻垣。

在第23篇中,我也想稍微改变一下思路,谈谈在电磁兼容性(EMC)的计算和仿真过程中实际使用的三维(3D)制图。
要想进行电路分析和电磁场分析并最终判断是否符合电磁兼容性(EMC)标准,可能需要通过二维图来比较标准中的限值和预测计算值。例如,在采取EMC对策时,可以一目了然地看到哪个频段符合限值。然而,如果要确认采取EMC对策后哪个频段有多大的效果时,就需要对EMC对策之前的2D图和EMC对策之后的2D图进行比较了。将它们一并显示的方法就是3D制图(Fence plots)。下面让我们实际看一下使用GnuPlot(开源)编程绘制的图形吧!

(a)

(b)
用GnuPlot进行三维(3D)制图,采用CISPR32(原22)标准的3米法

这是用CISPR32(原22)标准的3米法进行预测计算后的结果。
在(a)图中,红色为计算值,白色为实测值,远处两列为EMC对策前,近处两列为EMC对策后,绿色为标准规定的限值。可以看到,所需要的数据全部显示在一个图中了。此外,还可以通过鼠标操作自由旋转画面,所以能在所需的角度进行探讨。
(b)图是从与频率轴呈90度的角度偏移1度显示的结果。细的红色(计算值)和白色(实测值)是EMC对策之前的值;粗的红色(计算值)和白色(实测值)是EMC对策之后的值。在本例中,可以看出EMC对策在低频范围更为有效。
就像这样,可以从整体上鸟瞰整个预测计算,从而可以用来探讨EMC对策的方向。在电磁兼容性(EMC)标准的各种预测计算中,可以自动显示三维(3D)图形。
GnuPlot工具主要用于二维(2D)制图,但也配置有三维(3D)制图的内置命令。它的Shell脚本描述非常简单,应用范围也很广,下面我举例介绍一下。

GnuPlot的三维(3D)制图描述示例
(点击图片放大)

描述示例中的set命令声明了各显示选项的详细设置。三维(3D)制图用splot命令来实现。您可能会觉得行数太多,但是如果您了解了格式,就会明白虽然看起来有很多行,但其实不过是简单命令的集合而已。只需在shell脚本中描述这些命令,就可以在不经意间实现瞬间显示。欢迎大家试用!

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