电子产品设计：仿真工具解决EMC问题

概述

随着设备系统越来越趋向高速化和高集成度，电磁环境更加复杂。电子产品电磁兼容性能对于保证系统整体的可靠性和稳定性异常关键。

通常而言，电子系统的组成设备众多，信号交联复杂，相互之间的影响错综复杂，仅依靠EMC测试与整改来解决电磁兼容问题的传统方法，越来越难以满足产品开发的需要。借助仿真工具进行预测和分析，可以尽早在样机生产之前避免不必要的EMC问题的发生，有效提高研发效率，节约成本，并增强产品的可靠性。

解决方案

• 总体方案

主要由以下几大部分组成：

♦ EMC风险分析

分析引起电磁干扰的源、易被干扰的对象以及干扰可能的传播路径，识别潜在的EMC风险点，制定相应的EMC分析方法和应对措施

♦ 细化分析对象

►将研究对象进行细化，以便于从不同的角度，采取不同的方式解决相应的EMC问题。

►细化研究的对象，分类到系统级、部件级、电缆线束级、PCB板级或元器件级等进行分析

►根据不同的EMC特性提出有效的解决方案

►结合整个开发流程、规范以及技术方法进行EMC的合理管控

♦ EMC实现方法

►EMC设计：根据元器件的EMC特性，考虑隔离、滤波等防护措施；根据系统结构要求和电路特点及要求，考虑合理分区和布局；考虑信号的传输、走线之间的耦合以及合理的接地设计、屏蔽等；根据电子装置的特点，考虑屏蔽方法以及防护措施等

►EMC仿真：选择合理的仿真软件和电磁算法；建立正确合理的仿真模型；基于工程经验、标准以及测试等数据的对比，验证评估产品的EMC性能，优化改进设计方案

►EMC试验：对系统或部件进行电磁干扰和电磁敏感度测试，验证样机产品的功能以及是否存在电磁兼容性问题；在产品定型前检验产品的设计是否达标

• 主要特点

♦ EMC风险分析、设计、仿真和测试有效结合，有效管控产品整个生命周期中的EMC问题

♦ 覆盖电子产品中的PCB、电缆线束、连接器件、外壳结构等，为电子产品的EMC分析提供完整的解决方案

♦ 借助仿真软件对产品的EMC特性进行预测分析和验证，可以在样机生产之前解决大部分EMC问题

EMC/EMI应用

CST的全方位电磁兼容解决方案可以覆盖芯片、封装、PCB板级、机箱设备、线缆线束、天线以及整个系统的电磁干扰、电磁敏感度仿真分析。

天线/RCS应用

对天线本身进行设计和优化，或者是安装在建筑物、汽车、飞机、舰船或卫星上时的性能；应用实际的雷达信号，实现复杂结构的RCS计算。

静态及低频应用

CST可以对静电/静磁设备、高压器件、驱动装置、传感器以及功率电子等的特性进行快速精确的仿真分析。

应用& 案例

• 某电控系统PCB电磁兼容仿真分析

使用CST软件对某电控部件PCB的传导发射（CE）进行仿真，优化改进有问题的设计，并进行样机测试，仿真和测试结果具有良好的一致性。