70% ~ 90%的新設計都沒有通過第一次EMC測ce試shi，從cong而er使shi後hou期qi重zhong設she計ji成cheng本ben很hen高gao，如ru果guo製zhi造zao商shang延yan誤wu產chan品pin發fa貨huo日ri期qi，損sun失shi的de銷xiao售shou費fei用yong就jiu更geng大da。為wei了le以yi低di得de多duo的de成cheng本ben確que定ding並bing解jie決jue問wen題ti，設she計ji師shi應ying該gai考kao慮lv在zai設she計ji過guo程cheng中zhong及ji早zao采cai用yong協xie作zuo式shi的de、基於概念分析的EMC仿真。
　　
較高的時鍾速率會加大滿足電磁兼容性需求的難度。在千兆赫茲領域
，機殼諧振次數增加會增強電磁輻射，使得孔徑和縫隙都成了問題

；專用集成電路（ASIC）散熱片也(ye)會(hui)加(jia)大(da)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)。此(ci)外(wai)
，管(guan)理(li)機(ji)構(gou)正(zheng)在(zai)製(zhi)定(ding)規(gui)章(zhang)來(lai)保(bao)證(zheng)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)的(de)頻(pin)率(lv)下(xia)的(de)順(shun)應(ying)性(xing)。再(zai)則(ze)
，當(dang)工(gong)程(cheng)師(shi)打(da)算(suan)把(ba)輻(fu)射(she)器(qi)設(she)計(ji)到(dao)係(xi)統(tong)中(zhong)時(shi)
，對(dui)集(ji)成(cheng)無(wu) 線功能（如Wi-Fi、藍牙、WiMax、UWB）這一趨勢提出了進一步的挑戰。
　　
傳統的電磁兼容設計方法
　　
正(zheng)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)，電(dian)氣(qi)硬(ying)件(jian)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)和(he)機(ji)械(xie)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)在(zai)考(kao)慮(lv)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)問(wen)題(ti)時(shi)各(ge)自(zi)為(wei)政(zheng)，彼(bi)此(ci)之(zhi)間(jian)根(gen)本(ben)不(bu)溝(gou)通(tong)或(huo)很(hen)少(shao)溝(gou)通(tong)。他(ta)們(men)在(zai)設(she)計(ji)期(qi)間(jian)經(jing)常(chang)使(shi)用(yong)經(jing)驗(yan)法(fa)則(ze)，希(xi)望(wang)這(zhe)些(xie)法(fa)則(ze)足(zu)以(yi)滿(man)足(zu)其(qi)設(she)計(ji)的(de)器(qi)件(jian)要(yao)求(qiu)。在(zai)設(she)計(ji)達(da)到(dao)較(jiao)高(gao)頻(pin)率(lv)從(cong)而(er)在(zai)測(ce)試(shi)中(zhong)導(dao)致(zhi)失(shi)敗(bai)時(shi)
，這(zhe)些(xie)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)設(she)計(ji)規(gui)則(ze)有(you)不(bu)少(shao)變(bian)得(de)陳(chen)舊(jiu)過(guo)時(shi)。
　　
在設計階段之後，設計師製造原型並對其進行電磁兼容性測試。當設計中考慮電磁兼容性太晚時，這一過程往往會出現種種EMC問(wen)題(ti)。對(dui)設(she)計(ji)進(jin)行(xing)昂(ang)貴(gui)的(de)修(xiu)複(fu)通(tong)常(chang)是(shi)唯(wei)一(yi)可(ke)行(xing)的(de)選(xuan)擇(ze)。當(dang)設(she)計(ji)從(cong)係(xi)統(tong)概(gai)念(nian)設(she)計(ji)轉(zhuan)入(ru)具(ju)體(ti)設(she)計(ji)再(zai)到(dao)驗(yan)證(zheng)階(jie)段(duan)時(shi)
，設(she)計(ji)修(xiu)改(gai)常(chang)常(chang)會(hui)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)以(yi)上(shang)。所(suo)以(yi)，對(dui)設(she)計(ji)作(zuo)出(chu)一(yi)次(ci)修(xiu)改(gai)，在(zai)概(gai)念(nian)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)隻(zhi)耗(hao)費(fei)100美元，到了測試階段可能要耗費幾十萬美元以上，更不用提對麵市時間的負麵影響了。
　　
電磁兼容仿真的挑戰
　　
為wei了le在zai實shi驗yan室shi中zhong一yi次ci通tong過guo電dian磁ci兼jian容rong性xing測ce試shi並bing保bao證zheng在zai預yu算suan內nei按an時shi交jiao貨huo
，把ba電dian磁ci兼jian容rong設she計ji作zuo為wei產chan品pin生sheng產chan周zhou期qi不bu可ke分fen割ge的de一yi部bu分fen是shi非fei常chang必bi要yao的de。設she計ji師shi可ke借jie助zhu麥mai克ke斯si韋wei（Maxwell）方程的3D解jie法fa就jiu能neng達da到dao這zhe一yi目mu的de。麥mai克ke斯si韋wei方fang程cheng是shi對dui電dian磁ci相xiang互hu作zuo用yong的de簡jian明ming數shu學xue表biao達da。但dan是shi，電dian磁ci兼jian容rong仿fang真zhen是shi計ji算suan電dian磁ci學xue的de其qi它ta領ling域yu中zhong並bing不bu常chang見jian的de難nan題ti。
　　
典型的EMC問題與機殼有關，而機殼對EMC影響要比對EMC性能十分重要的插槽、孔和纜線等要大。精確建模要求模型包含大大小小的細節。這一要求導致很大的縱橫比（最大特征尺寸與最小特征尺寸之比）
，從而又要求用精細柵格來解析最精細的細節。壓縮模型技術可使您在仿真中包含大大小小的結構，而無需過多的仿真次數。
　　
另一個難題是你必須在一個很寬的頻率範圍內完成EMC的特性化。在每一采樣頻率下計算電磁場所需的時間可能是令人望而卻步的。諸如傳輸線方法（TLM）等(deng)的(de)時(shi)域(yu)方(fang)法(fa)可(ke)在(zai)時(shi)域(yu)內(nei)采(cai)用(yong)寬(kuan)帶(dai)激(ji)勵(li)來(lai)計(ji)算(suan)電(dian)磁(ci)場(chang)，從(cong)而(er)能(neng)在(zai)一(yi)個(ge)仿(fang)真(zhen)過(guo)程(cheng)中(zhong)得(de)出(chu)整(zheng)個(ge)頻(pin)段(duan)的(de)數(shu)據(ju)。空(kong)間(jian)被(bei)劃(hua)分(fen)為(wei)在(zai)正(zheng)交(jiao)傳(chuan)輸(shu)線(xian)交(jiao)點(dian)處(chu)建(jian)模(mo)的(de)單(dan)元(yuan)。電(dian)壓(ya)脈(mai)衝(chong)是(shi)在(zai)每(mei)一(yi)單(dan)元(yuan)被(bei)發(fa)射(she)和(he)散(san)射(she)。你(ni)可(ke)以(yi)每(mei)隔(ge)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)
，根(gen)據(ju)傳(chuan)輸(shu)線(xian)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)流(liu)計(ji)算(suan)出(chu)電(dian)場(chang)和(he)磁(ci)場(chang)。
　　
EMC仿真可得出精確的結果。圖1對裝在一塊底板上的三種模塊配置（即1塊
、2塊和3塊模塊）的輻射功率計算值（紅色）與輻射功率實測結果（藍色）進行了比較。輻射功率計算值以1nw 為基準
，單位為dB 。你ni可ke以yi把ba多duo個ge模mo塊kuai配pei置zhi的de諧xie振zhen峰feng值zhi位wei置zhi存cun在zai的de小xiao差cha異yi歸gui因yin於yu在zai測ce量liang中zhong難nan以yi將jiang多duo個ge模mo塊kuai精jing確que對dui準zhun。值zhi得de注zhu意yi的de是shi，由you於yu三san種zhong配pei置zhi的de輸shu入ru功gong率lv都dou相xiang同tong，所suo以yi輻fu射she功gong率lv的de諧xie振zhen峰feng值zhi和he幅fu度du的de差cha異yi僅jin僅jin是shi由you於yu係xi統tong布bu局ju不bu同tong引yin起qi的de。　　

圖1：裝在一塊底板上的三種模塊配置的輻射功率計算值（紅色）與輻射功率實測結果

潛在應用領域
　　
EMC仿真可用於檢測元件和子係統，如散熱器接地的輻射分布對頻率特性影響，也可用於評價接地技術、sanreqixingzhuangdeyingxiangjiqitayinshu。ciwai，nihaikebijiaobutongtongfengkouchicunyuxingzhuangyijijinshuhoududepingbixiaoguo。zaigailingyudezuixinyingyongzhong，youyixiangyanjiugongzuoshiduicaiyongdakoujingtongfengkoujinxingsongfengbingtongguofangzhiliangkuaibeikaobeijiangehenxiaodebanlaidadaopingbixiaoguozhezhongfangfajinxingpinggu。
　　
EMC仿真也適用於係統級電磁兼容設計和優化
，以便計算寬帶屏蔽效果、寬帶電磁輻射、3-D遠場輻射圖、用來模擬轉台式測量情況的柱形近場電磁輻射以及用以實現可視化，有助於確定電磁兼容熱點位置的電流和電磁場分布。典型的係統級EMC應用有：確保最大屏蔽效果的機殼設計
，機殼內元件分布位置的EMC 效果評估，係統內外纜線耦合的計算以及纜線輻射效果的檢測。EMC仿真還有助於發現有害電磁波在機殼和子係統中的機理，如空腔諧振，穿過孔、插槽、接縫和其他機座開口處的電磁輻射，通過纜線的傳導輻射

，與散熱器、其他元件的耦合，以及光學元件、顯示器、LED和其他安裝在機座上的元件固有的寄生波導。
　　
接頭類型對EMC 的影響
　　
你可以使用簡單而快速建立的機殼模型來進行接縫配置方麵的設計折衷。圖2對對接接頭產生的輻射與重疊機殼接縫產生的輻射作出評估。通過比較相對的屏蔽水平，工程師就可以根據機殼的EMC預(yu)算(suan)和(he)實(shi)現(xian)特(te)定(ding)設(she)計(ji)配(pei)置(zhi)的(de)成(cheng)本(ben)來(lai)做(zuo)出(chu)決(jue)定(ding)。仿(fang)真(zhen)過(guo)程(cheng)中(zhong)增(zeng)加(jia)內(nei)部(bu)元(yuan)件(jian)僅(jin)僅(jin)對(dui)仿(fang)真(zhen)時(shi)間(jian)產(chan)生(sheng)很(hen)小(xiao)的(de)影(ying)響(xiang)，所(suo)以(yi)設(she)計(ji)師(shi)可(ke)以(yi)方(fang)便(bian)地(di)在(zai)引(yin)起(qi)插(cha)槽(cao)諧(xie)振(zhen)間(jian)耦(ou)合(he)
、xiezhenqiangmoshiyijiyuneibujiegoudejiaohuzuoyongdezhenshihuanjingxiaduijiefengpingbixiaoguojinxingpinggu。chacaoxieloudeshejiguizebushiyongyuyishangjigeyinsu，huidaozhichengbengaoangdeguoshejiheqiansheji。

圖2：對接接頭產生的輻射與重疊機殼接縫產生的輻射的評估
　　

圖3：具有圓孔或方孔的不同厚度通風板的屏蔽效果的計算結果

EMC仿真的典型應用是評估通風板的屏蔽效果。現在雖然有防止EMC泄漏的通風板設計規則

，但EMC仿真能精確地預測比較特殊的結構，如具有大洞的背靠背通孔板、波導陣列等
，並兼顧溫度和成本約束條件。圖3示出了具有圓孔或方孔的不同厚度通風板的屏蔽效果的計算結果。該圖展示了這些通風板厚度（左）和孔形狀（右）的屏蔽效果。
　　
散熱器輻射的評估
　　
圖4所示的EMC 仿fang真zhen應ying用yong可ke確que定ding一yi個ge散san熱re器qi的de電dian磁ci輻fu射she。在zai這zhe一yi簡jian單dan模mo型xing中zhong，一yi個ge就jiu在zai該gai散san熱re器qi下xia麵mian的de寬kuan帶dai信xin號hao源yuan激ji勵li散san熱re器qi，顯xian示shi了le散san熱re器qi與yu其qi所suo連lian接jie的deIC之zhi間jian的de電dian磁ci耦ou合he作zuo用yong。該gai圖tu示shi出chu了le三san種zhong配pei置zhi的de輻fu射she功gong率lv譜pu。很hen明ming顯xian，輻fu射she電dian平ping與yu幾ji何he形xing狀zhuang和he頻pin率lv有you關guan。雖sui然ran較jiao小xiao的de散san熱re器qi接jie地di可ke降jiang低di頻pin段duan低di頻pin部bu分fen的de輻fu射she，但dan會hui使shi頻pin段duan中zhong頻pin部bu分fen的de輻fu射she增zeng大da。

圖4：EMC 仿真應用可確定一個散熱器的電磁輻射