一文读懂EMC设计初期EMC设计经验总结

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一文读懂EMC设计初期EMC设计经验总结

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  正常状况下，电气硬件规划人员和机械规划人员在考虑电磁兼容问题时各自为营，彼此之间根本不交流或很少交流。他们在规划期间常常运用经历规律，期望这些规律足以满意其规划的器材要求。在规划到达较高频率然后在测验中导致失利时，这些电磁兼容规划规矩有不少变得陈旧过期。

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在规划阶段之后，规划师制作原型并对其进行电磁兼容性测验。当规划中考虑电磁兼容性太晚时，这一进程往往会呈现种种EMC问题。对规划进行昂贵的修正一般是仅有可行的挑选。当规划从体系概念规划转入详细规划再到验证阶段时，规划修正常常会添加一个数量级以上。所以，对规划作出一次修正，在概念规划阶段只消耗100美元，到了测验阶段或许要消耗几十万美元以上，更不必提对面市时刻的负面影响了。

为了在实验室中一次经过电磁兼容性测验并保证在预算内准时交货，把电磁兼容规划作为产品出产周期不可分割的一部分是十分必要的。规划师可凭借麦克斯韦（Maxwell）方程的3D解法就能到达这一意图。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是，电磁兼容仿真是核算电磁学的其它领域中并不常见的难题。

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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。在每一采样频率下核算电磁场所需的时刻或许是令人望而生畏的。比如传输线办法（TLM）等的时域办法可在时域内选用宽带鼓励来核算电磁场，然后能在一个仿真进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。你能够每隔一定的时刻，依据传输线上的电压和电流核算出电场和磁场。

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对装在一块底板上的三种模块装备

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潜在运用领域

EMC仿真也适用于体系级电磁兼容规划和优化，以便核算宽带屏蔽作用、宽带电磁辐射、3-D远场辐射图、用来模拟转台式丈量状况的柱形近场电磁辐射以及用以完成可视化，有助于断定电磁兼容热门方位的电流和电磁场散布。典型的体系级EMC运用有：保证最大屏蔽作用的机壳规划，机壳内元件散布方位的EMC 作用评价，体系表里缆线耦合的核算以及缆线辐射作用的检测。EMC仿真还有助于发现有害电磁波在机壳和子体系中的机理，如空腔谐振，穿过孔、插槽、接缝和其他机座开口处的电磁辐射，经过缆线的传导辐射，与散热器、其他元件的耦合，以及光学元件、显现器、 LED和其他安装在机座上的元件固有的寄生波导。

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你能够运用简略而快速树立的机壳模型来进行接缝装备方面的规划折衷。图2对对接接头发生的辐射与堆叠机壳接缝发生的辐射作出评价。经过比较相对的屏蔽水平，工程师就能够依据机壳的EMC预算和完成特定规划装备的本钱来做出决议。仿真进程中添加内部元件仅仅对仿真时刻发生很小的影响，所以规划师能够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实在环境下对接缝屏蔽作用进行评价。插槽走漏的规划规矩不适用于以上几个要素，会导致本钱昂扬的过规划和欠规划。

散热器辐射的评价

处理电缆耦合问题

用一块金属隔板把集成器阻隔起来

一个宽带仿真东西可核算出体系的电磁辐射（图7）。在这一实例中，工程师之所以对由体系中一个120MHz振动信号引起的辐射进行阻隔感兴趣，乃是因为丈量成果标明存在一个问题。因而，在核算宽带呼应之后，工程师在后处理中运用直接鼓励来提取对所需源信号的呼应，然后发生图中的离散谐波。这一辐射在120MHz振动频率的主谐波频率上添加约40dB。很显然，这样一种不会发生有害的热规划修正却会对体系EMC顺应性发生如此大而吓人的影响。

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在规划进程中尽早选用EMC仿真，可在制作原型前研究和猜测要害的EMC现象，然后在满意EMC要求和进步屏蔽作用两方面优化电子产品规划。与先制作原型，再从EMC视点优化产品的做法比较，现代仿真东西可使规划师评价更多的规划，到达前所未有的水平。此外，值得注意的是，你不能够孤登时进行EMC 规划，因为因为EMC原因而进行规划修正常常会影响其他规划问题，如热管理。因而，有意义的是，EMC 仿真东西可使规划师归纳考虑EMC 和其他重要规划约束条件，以使体系总本钱和体系功能最佳。

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