电磁兼容性EMC仿真

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模拟电路电磁兼容性仿真技术研究

模拟电路电磁兼容性仿真技术研究

模拟电路电磁兼容性仿真技术研究一、绪论随着现代电子技术的发展,电路中的信号频率和功率逐渐增加,造成了许多电磁干扰和辐射问题,这些问题对电路的工作稳定性和可靠性产生了很大影响。

因此,电磁兼容性(EMC)成为了一个不可忽视的问题。

模拟电路电磁兼容性仿真技术是一种新兴的解决方法,也日益受到越来越多的关注。

二、模拟电路电磁兼容性仿真技术模拟电路电磁兼容性仿真技术,简称CEM仿真技术。

它是一种用计算机模拟方法进行模拟分析的技术,可以分析电路中各个元件在电磁环境中的响应特性,判断电路的EMC性能和干扰问题,并提出改进措施,以提高电路的可靠性和工作稳定性。

三、模拟电路电磁兼容性仿真技术的重要性模拟电路电磁兼容性仿真技术可以对电路进行全面的分析和评估,包括电路的电磁性能、电路的EMC性能、电路的故障问题等。

这种技术不仅可以提高电路的设计质量,也可以减少生产过程中的成本和时间。

此外,这种技术还可以避免电路的误操作和损坏,从而提高电路的工作效率和稳定性。

四、模拟电路电磁兼容性仿真技术的应用领域模拟电路电磁兼容性仿真技术在各个领域都有着广泛的应用。

在汽车、铁路、飞行器等交通运输领域,模拟电路电磁兼容性仿真技术可以对相关电路和设备进行检测和改进;在通信、军事、航空航天、医疗、安防等行业中,这种技术也被广泛应用。

五、模拟电路电磁兼容性仿真技术的发展趋势目前,随着科技的不断发展,模拟电路电磁兼容性仿真技术也得到了不断的提升。

比如,多物理场仿真技术可以使仿真结果更加真实和可靠。

此外,基于云计算和人工智能的新型仿真技术也正在不断涌现,将进一步提高仿真技术的精度和效率。

六、结语模拟电路电磁兼容性仿真技术是电子行业中的一个重要技术。

随着其不断发展和应用,它将为电子行业带来更多的机遇和挑战。

因此,我们应该不断关注和探索这种技术的新领域和新进展,以不断推进电子技术的发展。

汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计

汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计

3、PCB布局技术:根据电磁兼容性要求,合理安排PCB上元器件的位置和连接 方式,以提高电磁干扰的抵抗能力。例如,可以将敏感元器件布置在PCB的低 干扰区域,或者优化线束走线方式以减小电磁辐射。
在关键技术方面,需要以下几个方面:
1、电路设计:合理的电路设计可以有效地减小电磁干扰。例如,选择合适的 元器件和电路拓扑结构,避免高频信号的突变和电流尖峰的产生。
2、搜集相关资料:收集与汽车电子电磁兼容性相关的文献资料,了解已有研 究成果和不足之处。
3、理论分析和仿真模拟:利用电磁场理论、数值仿真软件等技术手段,对汽 车电子设备在不同电磁环境下的性能进行预测和分析。
4、实验设计与实施:根据理论分析和仿真模拟的结果,设计实验并进行实施。 实验过程中需要实验条件、测试方法、数据处理等方面的问题。
展望未来,随着航空技术的不断发展和电子设备的日益复杂化,PCB布局电磁 兼容性设计将成为航空发动机电子控制器设计中越来越重要的研究方向。研究 人员需要进一步深入研究和探索新的设计方法,以提升航空发动机电子控制器 的性能和可靠性。应注重开展跨学科合作,将电磁兼容性设计与航空发动机电 子控制器的其他关键技术相结合,实现全面优化设计。
在电子设备中,PCB布局的电磁兼容性是指PCB在特定环境中对电磁干扰(EMI, Electromagnetic Interference)的抵抗能力和不会产生影响其他电路或系 统的电磁辐射水平。对于航空发动机电子控制器来说,其工作环境中存在大量 的电磁干扰,如雷电、无线电信号、电力线等。因此,PCB布局的电磁兼容性 设计对于保证航空发动机电子控制器的稳定性和可靠性至关重要。
3、加强屏蔽措施:对于关键电路和元器件,可以采用金属外壳或导电材料进 行屏蔽,以减少电磁干扰的影响。

电磁兼容性(EMC)仿真

电磁兼容性(EMC)仿真

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的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。

结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题,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。

再则,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验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则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行电磁兼容性测试。

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。

对设计进行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,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。

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部分是非常必要的。

芯片设计中的电磁兼容性分析技术有哪些创新

芯片设计中的电磁兼容性分析技术有哪些创新

芯片设计中的电磁兼容性分析技术有哪些创新在当今科技飞速发展的时代,芯片作为电子设备的核心组件,其性能和可靠性至关重要。

而电磁兼容性(EMC)是确保芯片在复杂电磁环境中正常工作、不干扰其他设备且自身不受干扰的关键因素。

随着芯片集成度的不断提高、工作频率的增加以及应用场景的日益多样化,传统的电磁兼容性分析技术已经难以满足需求,因此一系列创新的技术应运而生。

一、三维全波电磁场仿真技术传统的电磁兼容性分析方法大多基于二维模型或简化的三维模型,这在面对日益复杂的芯片结构时存在较大的局限性。

三维全波电磁场仿真技术的出现是一项重大创新。

它能够精确地模拟芯片内部的电磁场分布,考虑到多层布线、过孔、封装等复杂结构的影响。

通过这种技术,设计人员可以更准确地预测电磁干扰的产生和传播路径,从而优化芯片布局和布线,提高电磁兼容性。

例如,在高速数字芯片设计中,信号的传输速度越来越快,信号完整性问题变得尤为突出。

三维全波电磁场仿真可以帮助分析高速信号在传输线上的反射、串扰等现象,从而合理地设计匹配电阻、端接电容等,减少信号失真和电磁辐射。

二、电磁拓扑分析方法电磁拓扑分析方法是将芯片及其周边环境看作一个由多个电磁单元组成的网络,通过分析这些单元之间的连接关系和电磁耦合特性,来评估整个系统的电磁兼容性。

这种方法的创新之处在于能够将复杂的电磁问题分解为相对简单的子问题,从而降低分析的难度和计算量。

在芯片设计中,电磁拓扑分析可以帮助确定关键的电磁耦合路径,针对性地采取屏蔽、滤波等措施。

比如,对于电源分配网络,通过电磁拓扑分析可以找出容易产生噪声的节点和路径,进而优化电源滤波电容的布局和参数,提高电源的稳定性和抗干扰能力。

三、多物理场协同仿真技术芯片在工作过程中会同时受到电磁场、热场、力场等多种物理场的作用,这些物理场之间相互影响。

多物理场协同仿真技术的创新在于能够同时考虑这些物理场的耦合效应,从而更全面地评估芯片的电磁兼容性。

以芯片的热效应为例,温度的升高会导致材料的电导率发生变化,进而影响电磁性能。

电磁兼容性(EMC)仿真

电磁兼容性(EMC)仿真

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的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。

结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题,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。

再则,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验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则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行电磁兼容性测试。

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。

对设计进行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,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。

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部分是非常必要的。

cst仿真emc案例

cst仿真emc案例

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CST仿真软件是一款广泛应用于电磁场仿真领域的工具,它可以用于解决许多不同的电磁兼容性(EMC)问题。

以下是一些CST仿真在EMC案例中的应用:
1. 电磁辐射和敏感性分析,CST可以用来模拟电子设备的电磁辐射特性,以及其他设备对电磁辐射的敏感性。

这对于评估设备的电磁兼容性非常重要,尤其是在电子产品中频繁使用的情况下。

2. 电磁干扰分析,CST可以帮助工程师模拟和分析电磁干扰源对周围设备的影响。

这种分析可以帮助设计人员识别和解决潜在的电磁干扰问题,确保设备在实际使用中不会相互干扰。

3. 电磁场辐射和传输特性分析,CST可以用来模拟天线、微波器件和其他电磁场辐射设备的性能。

这对于设计和优化无线通信系统、雷达系统和其他电磁传输设备非常有帮助。

4. 电磁防护设计,CST可以帮助工程师模拟和分析电磁防护结构的性能,以确保设备在电磁环境中能够正常运行并且不受外部电磁干扰的影响。

总之,CST仿真软件在EMC案例中的应用非常广泛,可以帮助工程师解决各种与电磁兼容性相关的问题,从而确保设备在现实环境中的可靠性和稳定性。

电磁兼容性(EMC)仿真设计

电磁兼容性(EMC)仿真设计

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的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。

结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题,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。

再则,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验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则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行电磁兼容性测试。

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。

对设计进行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,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。

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部分是非常必要的。

电磁兼容仿真评估报告模板

电磁兼容仿真评估报告模板

电磁兼容仿真评估报告模板电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)仿真评估报告模板通常包括以下几个主要部分:1. 引言:介绍电磁兼容仿真评估的背景和目的,以及报告的结构和内容概述。

2. 系统描述:对评估对象进行详细描述,包括系统的结构、功能和主要组成部分等。

同时,需要明确评估的目标和要求。

3. 仿真模型建立:描述建立电磁仿真模型的过程和方法,包括电磁场分析软件的选择和参数设置,以及系统的几何建模和材料特性定义等。

4. 仿真结果分析:根据仿真模型进行仿真计算和分析,得到电磁场分布、传输特性和敏感度等相关结果。

重点分析系统中可能存在的电磁干扰源和敏感元件,评估其对系统性能的影响。

5. 问题识别和改进建议:根据仿真结果分析,识别系统中的潜在干扰问题和敏感性问题,并提出相应的改进建议。

包括设计优化、电磁屏蔽和滤波措施等。

6. 结果验证:对仿真结果进行实际测试和验证,验证仿真模型的准确性和可靠性。

同时,根据测试结果重新评估系统的电磁兼容性能。

7. 结论:总结评估报告的主要内容和结论,以及对下一步工作的展望和建议。

在进行电磁兼容仿真评估时,可以根据具体的需求和要求,对各个部分进行详细的扩展和深入分析。

同时,需要在报告中提供清晰的图表和数据,以支持分析和结论的展示。

另外,评估报告还可以根据实际情况进行调整和修改,以满足具体项目的需求。

总之,一份完整的电磁兼容仿真评估报告应当包含引言、系统描述、仿真模型建立、仿真结果分析、问题识别和改进建议、结果验证和结论等部分。

通过对系统的电磁场分析和评估,能够提供有效的设计优化和干扰控制方案,从而保障系统的电磁兼容性能。

电磁兼容性(EMC)仿真

电磁兼容性(EMC)仿真

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的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。

结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题,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。

再则,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验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则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行电磁兼容性测试。

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。

对设计进行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,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。

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部分是非常必要的。

芯片设计中的EMIEMC设计仿真技术发展如何

芯片设计中的EMIEMC设计仿真技术发展如何

芯片设计中的EMIEMC设计仿真技术发展如何芯片设计中的 EMI/EMC 设计仿真技术发展如何在当今科技飞速发展的时代,芯片作为电子设备的核心组件,其性能和可靠性至关重要。

而在芯片设计过程中,电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)问题日益凸显。

为了确保芯片在复杂的电磁环境中能够正常工作,并且不对其他设备造成干扰,EMI/EMC 设计仿真技术应运而生,并不断发展和完善。

EMI 指的是电子设备在工作过程中产生的电磁能量对周围环境的干扰,而 EMC 则是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

在芯片设计中,由于芯片的集成度越来越高,工作频率不断提升,信号的边沿速率越来越快,这些都使得 EMI/EMC 问题变得更加复杂和严峻。

早期的芯片设计中,EMI/EMC 问题往往在产品开发的后期甚至在实际应用中才被发现。

这时候进行整改,不仅成本高昂,而且可能会影响产品的上市时间。

随着技术的进步,设计人员逐渐意识到在设计的早期阶段就考虑 EMI/EMC 问题的重要性,于是 EMI/EMC 设计仿真技术开始得到广泛的应用。

在过去的几十年里,EMI/EMC 设计仿真技术经历了从简单到复杂、从单一到综合的发展过程。

起初,仿真工具主要针对芯片中的单个组件或模块进行分析,例如电源分布网络、时钟网络等。

这些工具能够提供一些基本的电磁参数,帮助设计人员初步评估潜在的 EMI/EMC 问题。

然而,这种局部的分析方法存在很大的局限性,无法准确反映整个芯片系统的电磁特性。

随着计算机技术和数值算法的不断发展,全芯片级的 EMI/EMC 仿真技术逐渐成为可能。

通过建立芯片的三维模型,将芯片中的各种物理结构和电气特性进行精确的描述,仿真工具可以对整个芯片在工作状态下的电磁场分布、电流密度、电压波动等进行详细的分析。

这种全芯片级的仿真能够更全面地评估芯片的 EMI/EMC 性能,为设计人员提供更准确的优化方向。

电磁兼容性(EMC)仿真.pdf

电磁兼容性(EMC)仿真.pdf

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的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。

结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题,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。

再则,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验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则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行电磁兼容性测试。

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。

对设计进行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,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。

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部分是非常必要的。

电磁兼容性设计与模拟研究

电磁兼容性设计与模拟研究

电磁兼容性设计与模拟研究电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)设计与模拟研究是一门涉及电磁场、电路、信号传输、材料等多学科知识的复杂领域。

它的研究内容包括电磁辐射、电磁感应、电磁干扰等现象的产生和传播规律,以及如何设计和优化电子设备,使其不受电磁干扰和辐射的影响,同时也不对外界造成电磁干扰和辐射。

本文将从电磁兼容性的基本概念开始,对EMC设计与模拟的研究方法和应用进行探讨。

一、电磁兼容性的基本概念电磁兼容性(EMC)是指电子设备在规定的电磁环境下,既能正常工作,又不会对周围的电子设备和系统造成影响的能力。

电子设备在工作时会产生电磁辐射和电磁感应,这些电磁波会干扰周围的其他电子设备和系统,导致它们的功能失效或性能下降。

而外界的电磁干扰也会对电子设备和系统造成类似的影响。

因此,为了保证电子设备和系统的正常工作,必须进行电磁兼容性测试和设计。

二、电磁兼容性设计与模拟研究方法电磁兼容性设计与模拟研究主要包括以下几种方法:1. 电磁场仿真方法电磁场仿真方法是一种计算电磁场分布的数值模拟方法,它可以为电磁兼容性设计提供准确的电磁场、电磁辐射、电磁感应和电磁干扰等计算结果。

其中,有限元法(Finite Element Method,FEM)和时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)是两种常用的电磁场仿真方法。

有限元法可以对复杂的电磁场分布进行精确的三维计算,而时域有限差分法则主要用于处理电磁波在空间和时间上的传播过程。

2. PCB布局设计方法PCB布局设计是一种将电子元器件和电路板布局、走线的技术。

合理的PCB布局设计可以减小电路的干扰和辐射,从而提高电路的抗干扰和抗辐射性能。

具体来说,要避免高速数字信号线与模拟信号线、电源线、地线的交叉,减小信号线的长度和曲折程度,增加电源和地线的面积以降低阻抗等。

3. 电磁兼容性测试方法电磁兼容性测试是一种基于实验手段的测试方法,它可以检验电子设备和系统的电磁兼容性性能是否达到标准要求。

DCDC电路EMC设计与仿真平台

DCDC电路EMC设计与仿真平台

DCDC电路EMC设计与仿真平台EMC(Electromagnetic Compatibility)即电磁兼容性,是指电子设备在相互干扰影响下,能够正常工作并不产生无法接受的干扰的能力。

在现代电子设备的设计中,EMC是一个重要的考虑因素,特别是在DCDC电路的设计中。

为了保证电路的稳定性和可靠性,设计和仿真平台起到了至关重要的作用。

一、DCDC电路的EMC设计DCDC电路是将一种电压转换成另一种电压的电子电路,常见于电池供电系统、通信设备、可穿戴设备等。

在EMC设计中,需要考虑以下方面:1. 电磁传导干扰:DCDC电路在工作过程中会产生电磁场,其中的高频功率开关会引起干扰。

为了减少传导干扰,需要合理布置电路板的走线、导线和接地,减少电磁辐射。

2. 电磁辐射干扰:电路中的高频开关会产生辐射干扰,可能对周围的电子设备和通信系统产生干扰。

通过合理设计PCB布局,使用适当的滤波装置,减少辐射干扰。

3. 噪声抑制:DCDC电路中的开关元件会引起一定的电磁噪声,对电路性能产生负面影响。

通过采用合适的滤波电路,选择合适的元器件,可以有效抑制噪声。

二、DCDC电路的EMC仿真平台为了更好地进行DCDC电路的EMC设计,仿真平台是必不可少的工具。

通过仿真平台,可以进行以下工作:1. 电磁场模拟:通过建立电磁场模型,可以分析电路中的电磁场分布情况,从而评估电路的辐射干扰情况,进一步优化设计。

2. 电磁波传播分析:通过仿真平台,可以模拟电路中电磁波的传播和衰减情况,判断电路对外界电磁波的敏感性和抗干扰能力。

3. 电磁场耦合仿真:DCDC电路中,各个元器件之间存在电磁场的相互作用,通过仿真平台可以模拟其耦合情况,找出可能的干扰源和受干扰元件。

4. 电磁噪声分析:仿真平台可以模拟电路中的噪声产生和传播情况,分析噪声对电路性能的影响,从而优化滤波电路和元器件选择。

5. 参数优化:通过仿真平台可以调整电路中各个元器件的参数,优化电路设计,提高电路的EMC性能。

电磁兼容性设计的模型建立与仿真研究

电磁兼容性设计的模型建立与仿真研究

电磁兼容性设计的模型建立与仿真研究电磁兼容性(EMC)设计是保证电子设备正常运行和避免电磁干扰的重要工作。

随着电子设备的普及和复杂程度的增加,EMC设计显得尤为重要。

为了保证设备的良好运行和性能,EMC设计必须依据模型和仿真技术进行建立和研究。

一、EMC设计原理和模型建立EMC设计的主要原理是在电磁环境下保证电子设备的正常运行,并保证设备不会对其他电子设备或环境产生干扰。

EMC设计需要依据设备的电磁性能、电路结构、电源特性、射频特性等方面进行模型建立。

模型建立的主要方法是电磁场理论和电路仿真等技术。

电磁场理论是EMC设计的理论基础,通过数学模型分析电磁场的传播、反射和干扰等特性,以便为电子设备的初始设计提供基础参考。

电路仿真则是通过计算机仿真软件对电路进行模拟,从而分析电路的工作性能和EMC行为等方面。

在建立EMC模型时需要注意到电磁场的复杂性,考虑到射频信号、干扰源环境等不同因素的影响。

模型建立需要根据设备的实际工作环境、电路结构等方面进行仿真,以便为EMC设计提供准确的分析结果和提高电子设备的性能。

二、电磁兼容性仿真设计的研究电磁兼容性仿真设计针对于电子设备的EMC问题进行模拟和分析。

主要包括拓扑分析、电路仿真、电源特性分析、阻抗匹配等方面。

这些仿真工具可以帮助设计师快速定位EMC问题,加速产品的开发进程。

在电路仿真方面,常见的电路仿真软件包括SPICE、ADS以及专业的EMC仿真软件等。

这些软件具有模型建立、仿真分析、结果输出等多种功能,可用于快速分析电路的EMC性能及其潜在干扰源。

使用仿真技术可以更加准确地分析电子设备的性能,提高设备的EMC行为。

除此之外,电源特性的仿真也是EMC设计的重要环节。

因为在实际运行中,不同的电源特性会对电子设备的EMC特性产生较大的影响。

模拟分析电源的EMC行为有助于选择正确的电源、提高电子设备的EMC性能和避免电源对其他设备产生干扰。

阻抗匹配则是EMC设计中的一项重要技术。

电子电路设计中EMCEMI的模拟仿真

电子电路设计中EMCEMI的模拟仿真

电子电路设计中EMCEMI的模拟仿真在电子电路设计中,EMC/EMI的模拟仿真主要有以下几个方面:1.电磁辐射仿真:这是模拟和分析电子设备可能产生的电磁辐射场的方法。

通过计算电流分布,电磁辐射电场和磁场的强度,可以评估电子设备在操作过程中可能产生的辐射水平。

在设计过程中,可以根据仿真结果进行必要的修改和优化,以确保设备的辐射水平符合EMC标准。

2.电磁耦合仿真:电子设备之间存在相互之间的电磁干扰。

通过电磁耦合仿真,可以评估电子设备在正常运行状态下是否会相互干扰。

例如,一个设备的高频信号可能会干扰到附近的设备,导致其输出信号的质量下降。

通过仿真,设计工程师可以优化电子设备中的布线和互连方式,减少干扰。

3.辐射引入仿真:电子设备接收到来自其他设备的电磁辐射也可能导致干扰,这种情况下就需要进行辐射引入仿真。

通过仿真,可以评估设备对外部辐射的感受程度,设计工程师可以采取相应的措施,如屏蔽和滤波等,以减小对外部辐射的敏感性。

4.传导干扰仿真:传导干扰是指电子设备上的信号通过电缆、互连线和引脚等传导到其他设备上产生的干扰。

通过传导干扰仿真,可以模拟和评估这些传导路径上的干扰情况,找出哪些路径是最敏感的,设计工程师可以在设计过程中优化这些路径,减少干扰。

在进行EMC/EMI的模拟仿真时,设计工程师需要使用专业的仿真软件和工具,如ANSYS、CST Studio Suite、Altium Designer等。

这些工具能够提供各种电磁仿真方法和技术,帮助设计工程师全面评估电子设备的EMC/EMI性能。

总结起来,EMC/EMI的模拟仿真在电子电路设计中起着至关重要的作用。

通过仿真,设计工程师可以预测和解决可能存在的EMC/EMI问题,避免设计错误,提高产品的性能和可靠性。

随着电子设备的不断减小并且越来越复杂,EMC/EMI的模拟仿真在电子电路设计中的重要性也越来越凸显。

电磁兼容的数值仿真

电磁兼容的数值仿真

地结合起来。

一味追求实测和一味追求仿真的思路均是片面的。

以下列举了大量的典型EMC 仿真实例,介绍对各类电磁兼容问题如何有效地采用CST 仿真软件进行仿真预估,开阔电磁电路仿真软件的应用思路。

电磁仿真软件有一个共性,就是它们都与要仿真物体的电尺寸相关。

电尺寸定义为被仿真物体的几何尺寸(米)除以所涉及最高频率对应的波长(米),单位是波长数。

电磁仿真分为电路仿真、准静电磁仿真、全波电磁仿真、高频渐近仿真等四大类算法以及它们的混合算法。

除了电路仿真不涉及到结构实物的物理尺寸外,其余均与其电尺寸有关。

注意,这里讲的路仿真指的是纯电路仿真,即基于SPICE 网络的电压电流仿真,不包含三维结构分布参数提取的概念,因为此时将涉及场仿真,即比电路仿真高一个级别的“准静电磁仿真”。

根据电尺寸的大小,我们将电磁兼容仿真分为以下四个层面:a)印刷电路板板级EMC 仿真[2]:考虑PCB 板在正常工作状态下的信号完整性(SI =Signal Integrity )、电源完整性(PI =Power Integrity )、电磁干扰(EMI =Electromagnetic Interference )和电磁敏感度(EMS =Electromagnetic Susceptibility )四类仿真,得出板上的电流分布或者包含板子的近场等效电流和等效磁流分布。

板子中的RLC 集总无源器件以及芯片模块等有源器件均被考虑进去。

此时,PCB 本身的自兼容问题,如SI 和PI 均被有效地考虑进去,同时还兼顾了内部源(EMI )和外部源(EMS )的电磁兼容问题。

另外,还给出了PCB 与周边环境相互作用的接口--板上电流或近场源;b )线缆线束级EMC 仿真[3]-[6]:任何电子设备均包含有各类线缆线束,单线、双绞线、排线、单芯及多芯屏蔽线以及这些线型与屏蔽的任意组合所构成的线束。

众所周知,一旦系统中有线缆线束,无论是仿真还是实测,电磁兼容就变得很不确定,表现出很强的随机统计特性[23]。

电磁兼容性问题的建模与仿真研究

电磁兼容性问题的建模与仿真研究

电磁兼容性问题的建模与仿真研究一、引言随着现代电子技术的不断发展,电磁辐射和互干扰问题也越来越突出,成为制约电子产品性能和可靠性的重要因素之一。

为了保障设备的电磁兼容性,需要进行建模和仿真研究,以减小电磁干扰的影响范围,提高设备的性能和可靠性。

二、电磁兼容性问题的基本概念电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指设备在电磁环境中的正常工作和共存的能力。

其中,电磁环境包括人工电磁场和自然电磁场,正常工作和共存则包括设备的使用和与其他设备的互动。

电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)则是指电子设备在工作过程中产生的电磁波和其他电子设备的电磁波相互干扰的现象。

电磁干扰分为辐射干扰和传导干扰两种类型,辐射干扰指电子设备辐射出来的电磁波引起其他电子设备的干扰,传导干扰则指电磁波通过传输线、功率线、地线、机壳等媒介传导引起其他电子设备的干扰。

为了保障设备的电磁兼容性,需要对电磁干扰进行建模和仿真研究,以便减小电磁干扰的影响范围,提高设备的性能和可靠性。

三、电磁干扰的建模方法在进行电磁干扰的建模和仿真研究之前,需要对电磁干扰的特点和机理有一定的了解。

首先,电磁波的作用距离是无限的,因此要对其传播过程进行建模和仿真。

其次,电磁波的作用方向和极性也需要考虑,因为在不同的方向和极性下,电磁波的干扰效果也有所不同。

最后,电磁波的频率和波形也是影响干扰效果的重要因素,因为不同频率和波形的电磁波在传播过程中的衰减和反射情况也不同。

接下来,将介绍几种常见的电磁干扰建模方法:1. 电磁场分析法电磁场分析法是一种基于电磁场理论的电磁干扰建模方法。

该方法基于麦克斯韦方程组对电磁波的传播和衰减进行分析,通过求解电磁场分布和干扰源与受干扰设备之间的距离关系等信息,得到设备的电磁干扰情况。

由于该方法可以考虑电磁波在空间中的分布情况,因此在处理大面积的辐射干扰问题时具有很好的应用前景。

《实际机箱系统的电磁兼容仿真分析》范文

《实际机箱系统的电磁兼容仿真分析》范文

《实际机箱系统的电磁兼容仿真分析》篇一一、引言随着电子技术的飞速发展,机箱系统作为电子设备的重要组成部分,其电磁兼容(EMC)性能的优劣直接影响到整个系统的稳定性和可靠性。

因此,对机箱系统的电磁兼容性进行仿真分析,对提高产品的电磁兼容性能具有重要的意义。

本文将就实际机箱系统的电磁兼容仿真分析进行详细的探讨。

二、机箱系统电磁兼容性的重要性机箱系统作为电子设备的承载和保护机构,其电磁兼容性直接关系到设备的工作性能和稳定性。

电磁兼容性主要包括电磁干扰的抑制和抗干扰能力,对于保障电子设备在复杂电磁环境中的正常工作具有重要意义。

因此,对机箱系统的电磁兼容性进行仿真分析,可以有效预测和评估设备在实际使用中的电磁兼容性能。

三、电磁兼容仿真分析方法1. 建立仿真模型:根据机箱系统的实际结构,建立准确的电磁仿真模型。

模型应包括机箱的金属外壳、内部电路板、连接器、接口等部件。

2. 设置仿真参数:根据实际需求,设置仿真参数,如频率范围、电场强度、磁场强度等。

3. 仿真分析:利用电磁仿真软件,对模型进行仿真分析。

通过模拟电磁波在机箱系统中的传播、反射、耦合等过程,评估机箱系统的电磁兼容性能。

4. 结果评估:根据仿真结果,评估机箱系统的电磁干扰抑制能力和抗干扰能力。

对于不符合要求的部位,进行优化设计。

四、实际机箱系统的电磁兼容仿真分析以某实际机箱系统为例,我们进行了电磁兼容仿真分析。

首先,建立了包括金属外壳、内部电路板、连接器等部件的仿真模型。

然后,设置了适当的仿真参数,如频率范围为1MHz~1GHz,电场强度和磁场强度等。

通过仿真分析,我们发现该机箱系统在某频率段存在较大的电磁辐射和干扰问题。

针对这些问题,我们提出了优化设计方案,如改进电路板的布局、增加屏蔽材料等。

经过优化设计后,再次进行仿真分析,发现机箱系统的电磁兼容性能得到了显著提高。

五、结论通过对实际机箱系统的电磁兼容仿真分析,我们可以得出以下结论:1. 准确的建模和合理的仿真参数设置是进行电磁兼容仿真分析的关键。

电磁兼容性EMC仿真

电磁兼容性EMC仿真

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的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。

结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题,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。

再则,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验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则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行电磁兼容性测试。

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。

对设计进行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,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。

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部分是非常必要的。

电子电路设计中EMC-EMI的模拟仿真

电子电路设计中EMC-EMI的模拟仿真

电子电路设计中EMC/EMI的模拟仿真
工程师必备电容知识笔记关于反激变压器的设计PSR原边反馈开关电源电路设计关于设计高效高可靠LED灯具的五点忠告多路输出反激变换器的设计问题基于LED的离网式太阳能照明系统设计高功率因数、高可靠性LED驱动器设计乐大桥:TI收购NS背后的故事
为了保证设计的PCB板具有高质量和高可靠性,设计者通常要对PCB 板进行热温分析,机械可靠性分析。

由于PCB板上的电子器件密度越来越大,走线越来越窄,信号的频率越来越高,不可避免地会引入EMC(电磁兼容)和EMI(电磁干扰)的问题,所以对电子产品的电磁兼容分析显得特别重要。

与IC设计相比,PCB设计过程中的EMC分析和模拟仿真是一个薄弱环节。

PCB设计中EMC/EMI分析的对象
在PCB设计中,EMC/EMI主要分析布线网络本身的信号完整性,实际布线网络可能产生的电磁辐射和电磁干扰以及电路板本身抵抗外部电磁干扰的能力,并且依据设计者的要求提出布局和布线时抑制电磁辐射和干扰的规则,作为整个PCB设计过程的指导原则。

具体来说,信号完整性分析包括同一布线网络上同一信号的反射分析,阻抗匹配分析,信号过冲分析,信号时序分析,信号强调分析等;对于邻近布线网络上不同信号之间的串扰分析。

在信号完整性分析时还必须考虑布线网络的几何拓扑结构,PCB绝缘层的电介质特性以及每一布线层的电气特性。

电磁辐射分析主要考虑PCB板与外部的接口处的电磁辐射,PCB板中电源层的电磁辐射以及大功率布线网络。

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设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑
随着产品复杂性与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,您通常用来计算EMC的经验法则不再适用,而且您还可能容易误用这些经验法则。

结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题,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,使得孔径与缝隙都成了问题;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。

再则,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,电气硬件设计人员与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。

她们在设计期间经常使用经验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则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行电磁兼容性测试。

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。

对设计进行昂贵的修复通常就是唯一可行的选择。

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,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。

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部分就是非常必要的。

设计师可借助麦克斯韦(Maxwell)方程的3D解法就能达到这一目的。

麦克斯韦方程就是对电磁相互作用的简明数学表达。

但就是,电磁兼容仿真就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、孔与缆线等要大。

精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结构,而无需过多的仿真次数。

另一个难题就是您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就是令人望而却步的。

诸如传输线方法(TLM)等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场,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。

电压脉冲就是在每一单元被发射与散射。

您可以每隔一定的时间,根据传输线上的电压与电流计算出电场与磁场。

EMC仿真可得出精确的结果。

图1对装在一块底板上的三种模块配置(即1块、2块与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)进行了比较,(参考文献1)。

辐射功率计算值以1nw 为基准,单位为dB 。

您可以把多个模块配置的谐振峰值位置存在的小差异归因于在测量中难以将多个模块精确对准。

值得注意的就是,由于三种配置的输入功率都相同,所以辐射功率的谐振峰值与幅度的差异仅仅就是由于系统布局不同引起的。

潜在应用领域
EMC仿真可用于检测元件与子系统,如散热器接地的辐射分布对频率特性影响,也可用于评价接地技术、散热器形状的影响及其它因数。

此外,您还可比较不同通风口尺寸与形状以及金属厚度的屏蔽效果。

在该领域的最新应用中,有一项研究工作就是对采用大口径通风
口进行送风并通过放置两块背靠背间隔很小的板来达到屏蔽效果这种方法进行评估。

EMC仿真也适用于系统级电磁兼容设计与优化,以便计算宽带屏蔽效果、宽带电磁辐射、3-D远场辐射图、用来模拟转台式测量情况的柱形近场电磁辐射以及用以实现可视化,有助于确定电磁兼容热点位置的电流与电磁场分布。

典型的系统级EMC应用有:确保最大屏蔽效果的机壳设计,机壳内元件分布位置的EMC 效果评估,系统内外缆线耦合的计算以及缆线辐射效果的检测。

EMC仿真还有助于发现有害电磁波在机壳与子系统中的机理,如空腔谐振,穿过孔、插槽、接缝与其她机座开口处的电磁辐射,通过缆线的传导辐射,与散热器、其她元件的耦合,以及光学元件、显示器、LED与其她安装在机座上的元件固有的寄生波导。

接头类型对EMC的影响
您可以使用简单而快速建立的机壳模型来进行接缝配置方面的设计折衷。

图2对对接接头产生的辐射与重叠机壳接缝产生的辐射作出评估。

通过比较相对的屏蔽水平,工程师就可以根据机壳的EMC预算与实现特定设计配置的成本来做出决定。

仿真过程中增加内部元件仅仅对仿真时间产生很小的影响,所以设计师可以方便地在引起插槽谐振间耦合、谐振腔模式以及与内部结构的交互作用的真实环境下对接缝屏蔽效果进行评估。

插槽泄漏的设计规则不适用于以上几个因素,会导致成本高昂的过设计与欠设计。

EMC仿真的典型应用就是评估通风板的屏蔽效果。

现在虽然有防止EMC泄漏的通风板设计规则,但EMC仿真能精确地预测比较特殊的结构,如具有大洞的背靠背通孔板、波导阵列等,并兼顾温度与成本约束条件。

图3示出了具有圆孔或方孔的不同厚度通风板的屏蔽效果的计算结果。

该图展示了这些通风板厚度(左)与孔形状(右)的屏蔽效果。

散热器辐射的评估
图4所示的EMC 仿真应用可确定一个散热器的电磁辐射。

在这一简单模型中,一个就在该散热器下面的宽带信号源激励散热器,显示了散热器与其所连接的IC之间的电磁耦合作用。

该图示出了三种配置的辐射功率谱。

很明显,辐射电平与几何形状与频率有关。

虽然较小的散热器接地可降低频段低频部分的辐射,但会使频段中频部分的辐射增大。

解决电缆耦合问题
图5示出了用EMC仿真用来测定系统级电缆耦合的情况。

EMC 仿真工具的几何结构由一个19英寸机架内的三个网络集线器组成。

一条四线带状电缆将上下两个集线器中的印制电路板与中间集线器连接起来。

中心集线器含有该模型中的唯一EMC信号源。

EMC仿真工具计算出由中间集线器耦合到上部集线器印制电路板连接线的电流大小。

耦合电流在600MHz与800 MHz两个频率点显示出两个强谐振。

解决这类问题的一种常用方法就是在受到影响的电缆上增强滤波功能,然
后再借助仿真测定此影响。

下边的曲线表明,增加一个低通滤波器可减小谐振频率上耦合电流的幅度,但却不能将其消除。

这就是一种“应急的”方法,因为它没有从根本上解决问题。

EMC仿真可使电缆耦合应用的内在物理过程一目了然,找到问题的根源。

在600MHz测定中央集线器内部的电场分布,便可确定电场热点,再由电场热点确定在电缆附近产生高电场的空腔谐振。

用一块金属隔板把集成器隔离起来,就可有效抑制空腔谐振模式并消除耦合(图6)。

您可用EMC仿真来确定与解决因温升而修改设计所引起的问题。

建立在企业存储系统的控制器节点(基本上就是奔腾双处理器计算机)模型上的这一技术就就是一个例子。

在将这一设计制作成硬件之后,就用一些热管代替原来标准的奔腾芯片散热器,这些热管的占用面积与散热器相同,但高度高一些,所用散热片就是水平的,而不就是垂直的。

一个宽带仿真工具可计算出系统的电磁辐射(图7)。

在这一实例中,工程师之所以对由系统中一个120MHz振荡信号引起的辐射进行隔离感兴趣,乃就是因为测量结果表明存在一个问题。

因此,在计算宽带响应之后,工程师在后处理中使用间接激励来提取对所需源信号的响应,从而产生图中的离散谐波。

这一辐射在120MHz振荡频率的主谐波频率上增加约40dB。

很显然,这样一种不会产生有害的热设计修改却会对系统EMC顺应性产生如此大而吓人的影响。

发现问题根源后,您就可以探索经济实惠的解决方案。

在本例中,将导热管顶部与机壳盖之间连接一根地线消除容性耦合路径,就就是一种低成本的极好方法。

具体的做法就是,将一小块涂有导电胶的防
电磁干扰垫片贴于热管顶部散热片上,这样与机壳顶盖接触就会挤压垫片,形成一根接地线。

图8示出了电磁辐射图,其中包括热管接地后的结果。

这种方法使得辐射与原来的情况实际上相同,从而在对辐射不产生负面影响的情况下改善了热性能。

在设计过程中尽早采用EMC仿真,可在制造原型前研究与预测关键的EMC现象,从而在满足EMC要求与提高屏蔽效果两方面优化电子产品设计。

与先制造原型,再从EMC角度优化产品的做法相比,现代仿真工具可使设计师评估更多的设计,达到前所未有的水平。

此外,值得注意的就是,您不可以孤立地进行EMC 设计,因为由于EMC原因而进行设计修改常常会影响其她设计问题,如热管理。

因此,有意义的就
是,EMC 仿真工具可使设计师综合考虑EMC 与其她重要设计约束条件,以使系统总成本与系统性能最佳。

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