文档介绍：电磁兼容性仿真
2
———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：
个人收集整理 勿做商业用途
个人收集整理 勿做商业用途
个人收集整理 勿做商业用途
设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑
随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短,在设计周期的后期解决电磁兼容性(ＥMＣ〕问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下，你通常用来计算EMC的经历法那么不再适用,而且你还可能容易误用这些经历法那么。结果，70%～90％的新设计都没有通过第一次ＥMC测试，从而使后期重设计本钱很高，如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。为了以低得多的本钱确定并解决问题,设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的ＥMＣ仿真。
较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域，机壳谐振次数增加会增强电磁辐射，使得孔径和缝隙都成了问题;专用集成电路〔ASIC)散热片也会加大电磁辐射。此外,管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再那么，当工程师打算把辐射器设计到系统中时,对集成无线功能(如Wi－Fi、蓝牙、WiMax、ＵＷB)这一趋势提出了进一步的挑战。
传统的电磁兼容设计方法
正常情况下,电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政,彼此之间根本不沟通或很少沟通。他们在设计期间经常使用经历法那么，希望这些法那么足以满足其设计的器件要求。在设计到达较高频率从而在测试中导致失败时，这些电磁兼容设计规那么有不少变得陈旧过时。
在设计阶段之后,设计师制造原型并对其进展电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时，这一过程往往会出现种种EＭC问题。对设计进展昂贵的修复通常是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时,设计修改常常会增加一个数量级以上。所以,对设计作出一次修改，在概念设计阶段只消耗1０0美元，到了测试阶段可能要消耗几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。
4
个人收集整理 勿做商业用途
个人收集整理 勿做商业用途
个人收集整理 勿做商业用途
电磁兼容仿真的挑战
为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货,把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一局部是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦(Maxweｌl)方程的3D解法就能到达这一目的。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是，电磁兼容仿真是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。
典型的ＥMC问题与机壳有关,而机壳对EＭC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔和缆线等要大。准确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比〔最大特征尺寸与最小特征尺寸之比〕,从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的构造,而无需过多的仿真次数。
另一个难题是你必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能是令人望而却步的。诸如传输线方法〔TLM〕等的时域方法可在时域内采用宽带鼓励来计算电磁场,从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲是在每一单元被发射和散射。你可以每隔一定的时间，根据传输线上的电压和电流计算出电场和磁场。
4
个人收集整理 勿做商业用途
个人收集整理 勿做商业用途
个人收集整理 勿做商业用途
EMC仿真可得出准确的结果。图1对装在一块底板上的三种模块配置〔即1块、2块和３块模块)的辐射功率计算值〔红色)与辐射功率实测结果(蓝色)进展了比拟,〔参考文献1)。辐射功率计算值以1nｗ 为基准，单位为ｄB 。你可以把多个模块配置的谐振峰值位置存