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1、电子产品PCB电磁干扰分析重要性 所有电子产品部件设计基本上都离不开PCB设计,对于通信、航空航天、计算机、船舶、兵器、电子等产品,PCB的电磁干扰是非常重要的话题。随着电子部件设计复杂度、集成度及信号速率的急剧提升,电磁干扰与抗干扰已成为电子系统PCB设计的痛处,电磁干扰处理不好,设备无法正常工作,损失巨大。 file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png 电子产品PCB板级 EMC优化的基本思路,一是从源头抑制消除辐射;二是隔离干扰体与被干扰体,阻断EMI传播路径。对于电子产品系统PCB设计来说,就是要阻断EMI传播路径,消除PCB板载系统对外辐射EMI,同时增强PCB板载系统敏感信号抗外界干扰能力。 file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.png SIwave是特别针对PCB、封装的SI/PI/EMC仿真分析工具,采用定制化的电磁场算法,能够高效准确的求解多至几十层的PCB和上千管脚的封装结构。 SIwave求解功能丰富,从EMI规则检查,到PCB信号相关各类电磁特性求解项目,以及联合内含的高速SI电路求解器进行场路结合分析,全面分析及优化PCB板级EMC特性。 file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.jpg file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.png 3、EMI规则检查 PCB设计现状: (1)PCB设计不同环节的工程师使用不同的验证方法,或者无验证手段; (2)复杂PCB上一些不适当的走线结构,很难被发现,也就不会特意去进行仿真分析; (3)仿真一般只针对关键电路或高速电路,往往忽略了其他电路也可能带来的隐患; SIwave从2019版本开始增加了EMI Scanner规则检查器。PCB板级EMC分析第一步,我们可利用SIwave中的EMI Scanner规则检查器,在仿真分析之前,对PCB进行全面检查。 SIwave EMI Scanner规则检查器具有如下优点: (1)电磁仿真分析前快速检查PCB设计规则符合度; (2)统一的,并且可在不同设计团队间重复使用的验证手段,防止验证过程变化或失控; (3)允许定制化规则,用来收集和执行企业自己的设计规则; file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.png 4、电路系统电磁干扰分析之场路协同仿真分析 完成PCB EMI Scanner规则检查并优化设计后,我们可利用SIwave电磁仿真器+电路仿真器进行关键信号的场路结合仿真分析,获得关键电路的电磁场分析和有源电路波形分析结果,从而在PCB投板前预判电路信号系统的性能特性,指导设计优化。 file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.png 以下所示案例中,某DDR地址信号参考层发生改变,导致EMI辐射大。案例描述了如何利用SIwave EMI Scanner及场路结合仿真分析来分析优化PCB设计。 file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image034.png file:///C:/Users/lj_line/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image036.png 5、总结 (1)设计良好的PCB可以极大减少系统电磁干扰问题,在设计早期进行仿真分析验证是修复潜在EMI问题的最好方式; (2)设计规则检查提供了一种最快速高效,且最容易理解实施的方式解决EMI问题,无需相对较长的仿真时间,简单易用,过程可重复,适合设计流程中的所有人员; (3)规则检查与场路协同仿真互为依存。仿真可用来检验规则检查的效果;仿真结果经验总结可作为规则检查的输入; (4)规则检查与场路结合仿真有效减少研发设计周期,加快上市时间。 / d0 F4 c3 A7 H% ]
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