告別設計煩惱,輕松成為板級EMC設計專家!

SIwave 2019:史上最全面的板級電磁兼容性設計分析工具

EMI Scanner

隨著當今電子產品主頻提高、布線密度增加、以及大量BGA封裝器件和高速邏輯器件的使用,設計人員不得不通過增加PCB板的層數來減少信號與信號間的相互影響。同時在大量智能電子設備中還有數字、模擬和RF電路,需要采用多種電源/地。因此PCB板上的信號與信號、信號與電源,以及電源與電源之間存在大量耦合干擾,造成電子設備功能故障或者工作不穩定,而且不良設計對外會形成很強的電磁輻射,使得無法通過電磁兼容法規成為影響電子產品交付的主要障礙。

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PCB作為電子設備的核心部件,其在電子設計中的重要性不言而喻。目前大部分硬件工程師還只是憑經驗來設計PCB,為了確保設計的電磁兼容性能,只能在設計后期將生產出來的樣品送到電磁兼容實驗室或專業的電磁兼容測試機構進行電磁兼容性測量。但由于這種測量只能測產品對外的傳導干擾和遠場輻射情況,就算沒有通過測量也不能從根本上為解決問題提供有用的指導信息,因此工程師只能憑經驗去修改PCB,并重復試驗。一方面這種試驗方法非常昂貴,而且很可能耽誤產品的上市時間,所以,在PCB設計階段查找并排除耦合干擾和輻射噪聲問題就變得十分重要。

由此可見,想要高效率地完成一個高性能的PCB設計,光靠工程師經驗去完成PCB版圖是遠遠不夠的,還必須使用專業電磁兼容性設計分析工具進行設計輔助,進而對PCB設計問題進行發現、優化和驗證。

ANSYS SIwave 在2019年新增EMI Scanner模塊,它在SIwave原有的強大全波電磁場和電路協同仿真基礎上,增加了規則檢查功能,這為PCB設計者提供了業界最全面且高效的電磁兼容性設計排查和整改驗證手段

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EMI Scanner模塊的增加將大大改善PCB電磁兼容性設計規則檢查過程:

無EMI Scanner版本

EMI Scanner版本

- PCB設計在不同環節工程師將使用不同的分析驗證方法,或者無分析驗證手段;

- 一些不恰當的走線結構很難被發現,更不可能特意去進行分析驗證;

- 場路協同仿真一般只針對關鍵電路或高速電路等可見或已知問題,忽略了其他潛藏電路可能帶來的隱患。

- 統一且可在不同設計團隊間重復使用的排查手段,防止驗證過程發生變化或失控;

  • 全球設計團隊

  • 對第三方設計進行品控

  • 高效處理復雜設計

- 定制化平臺,用來收集和執行企業自己的電磁兼容性設計規則。

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因此,雖然EMI問題難以模擬且計算時間較長,ANSYS SIwave - EMI Scanner模塊功能能夠快速識別對 PCB 設計有潛在干擾的區域,進而消除錯誤加快上市進程。綜上所述,ANSYS板級電磁兼容性設計分析方案有如下幾方面特點:

  • 設計良好的PCB可以極大地減少系統電磁干擾問題

在設計早期進行分析驗證是修復潛在EMI問題的最好方式

  • 規則檢查提供了一種最快速、更具成本效益且最容易理解的方式解決EMI問題

- 無需長時間的仿真過程

- 簡單易用,可重復操作,適合設計流程中的所有相關人員

  • 規則檢查與場路協同仿真互為依存,形成最全面的電磁兼容性設計分析方案。

- 規則檢查可以處理場路協同仿真無法處理的問題;

- 規則檢查后對于違規網絡的修改和驗證可借助場路協同仿真手段;

- 場路協同仿真可用來驗證規則檢查的結果,消除了后期為改善EMC性能所做的工程變更,能夠有效的減少設計周期;

- 場路協同仿真可作為規則檢查的輸入。一旦專業EMC工程師總結其仿真或測試經驗形成知識,即可以新規則的形式加入EMI Scanner,設計流程中的相關人員都可直接使用。

ANSYS中國將持續推出電子設計中電磁場仿真相關解決方案,后續還將發布此次關于電磁兼容性設計案例分析,敬請關注!

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