5G時代的EMC模擬挑戰─實作篇(上)
以Ansys基本的「場路協同」模擬配置，各個模組各司其職，相互配合，以場路協同為核心來思考建立各種部件及系統模型，包括電路、電磁場，進而獲得相應的傳導/輻射模擬結果。配合選項模塊，如參數掃描、自動最佳化，高效能運算等功能，可以大幅提升EMC模擬運算效率，進而提高工作效率、縮短研發週期。
Ansys模擬體系架構提供從晶片、封裝、磁性元件、機電系統、PCB系統、整機/整車系統到環境級系統的建模能力，不同客戶關注的不同EMC問題都能在這裡找到對應的解決方案，同時具備電磁、流體、結構多物理場耦合模擬能力，是全面而強大的體系架構。
常見EMC問題案例分析
EMC模擬的案例不勝枚舉，以下是幾個比較常見的EMC模擬應用範例：
- 電路板的電磁輻射
電路板是電子系統的中樞神經，在產品EMC效能中有著舉足輕重的地位，而且也是主要的雜訊源之一，當電路板開關元件工作，高速訊號傳輸，電源波動時就可能造成電路板的對外電磁輻射，這些輻射能量耦合到機殼縫隙、通風口、線纜線束上時就很可能造成整機輻射發射指標超標問題，首先想到的最佳化方式就是對PCB這個雜訊源進行雜訊抑制。影響PCB電路系統EMI效能的因素很多，所以不同工程師設計的電路板的EMC效能也表現不同，這裡面包括：關鍵晶片/元件的布局、疊層設計、電容擺放策略/容值選擇、高速訊號佈線、電源/地的佈線、電源過孔設計、材料及製程選擇等等。
完成一個良好的PCB必須要考慮到訊號完整性、電源完整性以及電磁相容性問題，通過SIwave可以快速建立整板PCB模型，進行各項有關於SI/PI/EMC效能的功能模擬分析，以及自動最佳化分析工具，可以方便定位PCB的雜訊，抑制雜訊強度、提升產品EMC效能。
PCB輻射最佳化前後對比-近場遠場
- 電路板的EMC規則檢查
在進行PCB的EMC設計時，通常主要依靠工程師的工作經驗，不同設計環節的工程師使用著不同的驗證方法，或者根本無驗證手段。一些不適當的佈線方式很難發現，也不可能特意去花精力進行模擬。例如線寬間距，退耦過孔與焊盤的距離，IO電路與高速元件間距等，這些細微的設計因素在整個電路板EMC當中也不可以忽視。
EMI scanner規則檢查
- 開關電源傳導干擾
在進行開關電源模擬時，主要是用Q3D抽取傳播路徑的參數模型，如PCB、線纜的RLC寄生參數，分析零部件的高頻特性，如電阻、電容、電感、變壓器等的高頻特性，可以利用Maxwell/PExprt對電力電子部件進行建模模擬，然後在機電系統平台Simplorer當中，將這些電阻、電容、電感、變壓器、MOSFET、二極管等部件的高頻模型連接成完整的開關電源模擬電路，即可獲得其對外傳導干擾的差模與共模雜訊頻譜分佈。對比相應CE標準可知其EMC效能狀態，然後進行電路的最佳化改善分析。
