5G時代之EMC模擬解決方案─應用篇(下)
抗擾度GTEM室
常用於抗擾度測試的GTEM室，頻率高(最高頻率到18G)，尺寸大(整個房間超過400λ)，在現有條件下無法直接運算。經過多方探索，現有的最佳辦法是運用半解析數值法，運用頻率外推和距離外推技術，運用低頻/部分結構的模擬結果，外推出高頻/完整結構的場值資料，和實測結果相符。
GTEM室採用外推算法求解
ESD聯合模擬
目前的模擬演算法很多，模擬方式也不僅限於一種方法。例如ESD的模擬，是個業界非常棘手的問題。直接針對訊號線的還好，功率強度大，容易模擬準確。如果是只針對GND的情況，因為耦合路徑多，耦合量級小，特別難模仿出準確結果。
最簡單的思考模式是把ESD Gun、主機殼連帶Connector的複雜結構和PCB板全部放入一起演算。但那樣尺度差距太大，網格數量太多，實際上是不可行的。
一步不行，我們就分三步走。先用HFSS模擬ESG Gun打在機殼上時對Cable的耦合，然後用HFSS模擬連接器的傳輸特性(有些廠商會提供，也可透過網分測試得到)，再用SIwave模擬PCB板上輸入線對敏感線的耦合。最後把三部分的snp在AEDT裡串聯起來，就可得到全鏈路的頻率相應。這時再加一個ESD時域訊號來推動，就可以得到IC接腳上的電壓。
最簡單的思考模式是把ESD Gun、主機殼連帶Connector的複雜結構和PCB板全部放入一起演算。但那樣尺度差距太大，網格數量太多，實際上是不可行的。
一步不行，我們就分三步走。先用HFSS模擬ESG Gun打在機殼上時對Cable的耦合，然後用HFSS模擬連接器的傳輸特性(有些廠商會提供，也可透過網分測試得到)，再用SIwave模擬PCB板上輸入線對敏感線的耦合。最後把三部分的snp在AEDT裡串聯起來，就可得到全鏈路的頻率相應。這時再加一個ESD時域訊號來推動，就可以得到IC接腳上的電壓。
多種軟體聯合模擬求解ESD
晶片就用SM頭
隨著5G的推出，晶片的頻率不斷升高，功率持續加大，晶片輻射成為越來越大的問題。晶片上的散熱器相當於天線，會把晶片的輻射放大，所以改善散熱器的大小形狀也是降低晶片輻射很重要的工作。但一顆晶片的輻射很難精確確定，場型、極化、分佈等都沒法從廠商處獲得；最具挑戰性的是，不同的運作模式與不同的工作狀態下，輻射場還會發生很大的變化，就算是透過現場掃描儀測試也是很多遺漏的地方。
然看問題要抓重點，無論何種場型或級化，我們只需畫一個SMA同軸線，用它的核心頂住散熱器的底部，就可分析散熱器的輻射特性，還可用來最佳化主機殼佈局。最終得到的結果和實測相符。
然看問題要抓重點，無論何種場型或級化，我們只需畫一個SMA同軸線，用它的核心頂住散熱器的底部，就可分析散熱器的輻射特性，還可用來最佳化主機殼佈局。最終得到的結果和實測相符。
SMA頭表徵晶片推動
主機殼輻射平均
實際上，主機殼內輻射源眾多，大小不一，方向雜亂，常用的一種測試儀器回聲室(Reverberation Chamber)，用天線照射一個不斷旋轉的金屬攪拌器並多次測試後以其平均值來模擬，那麼模擬中也不能只用一個入射方向一個極化方向的平面波來展現。
最簡單的模擬方式是在笛卡爾坐標系(Cartesian coordinate system，亦稱為直角坐標系)之下掃描入射角度(incidence angle)和極化方向：以Bezel (面板)面為XoY面為例，入射方向在XoZ面和YoZ面上掃描10°~170°，間距10°，每個掃描方式分別固定電/磁極化方向垂直於XoZ或YoZ面，共要進行2×2=4組68次掃描，最後把所有的結果平均。
更精確的方式是在極座標下掃描，這需要更加精確的計算入射方向和極化方向，理論上吻合度更好。但一般情況下直角坐標系掃描已經足夠了。
最簡單的模擬方式是在笛卡爾坐標系(Cartesian coordinate system，亦稱為直角坐標系)之下掃描入射角度(incidence angle)和極化方向：以Bezel (面板)面為XoY面為例，入射方向在XoZ面和YoZ面上掃描10°~170°，間距10°，每個掃描方式分別固定電/磁極化方向垂直於XoZ或YoZ面，共要進行2×2=4組68次掃描，最後把所有的結果平均。
更精確的方式是在極座標下掃描，這需要更加精確的計算入射方向和極化方向，理論上吻合度更好。但一般情況下直角坐標系掃描已經足夠了。
透過掃描平均來展現主機殼內多源輻射
主機殼通風孔遮罩效能綜合模擬示意
模擬主機殼通風孔Vent Hole的SE，從平面波source、TRP結果、到掃描入射角度和極化、修正參數6dB，以上方式一氣呵成，模擬結果和回聲室測試結果吻合度絕佳。
