EMI/EMC仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
EMI/EMC仿真的視頻教程
HFSS技術(shù)突破與應(yīng)用場(chǎng)景更新——高頻電磁兼容
使得EMI/EMC問(wèn)題逐漸成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重大挑戰(zhàn)之一。 利用現(xiàn)代仿真技術(shù)可以讓設(shè)計(jì)人員提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在的電磁兼容性問(wèn)題，減少測(cè)試次數(shù)和迭代周期，滿足產(chǎn)品的合規(guī)性，最終實(shí)現(xiàn)降低研發(fā)成本。 本次線上技術(shù)交流將給大家介紹全新版本HFSS在系統(tǒng)級(jí)EMI/EMC方面的仿真應(yīng)用，主要包括： 電大平臺(tái)場(chǎng)景多射頻系統(tǒng)的干擾問(wèn)題、人體的電磁暴露問(wèn)題 、HIRF/EMP等全系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題.
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EMI/EMC仿真的實(shí)例教程
由于高速數(shù)字功能（HDMI2.0、USB3.1、LP/DDR4、CPU……）的日益集成，要達(dá)到EMI/EMC標(biāo)準(zhǔn)（電磁干擾和兼容性）已成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。此外，可能會(huì)出現(xiàn)與射頻無(wú)線/模擬接口（WiFi、藍(lán)牙、ZigBee…）共存的問(wèn)題，從而導(dǎo)致電磁完整性問(wèn)題及帶寬緊縮。在某些情況下，解決EMI/EMC問(wèn)題需要重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品并推遲批量生產(chǎn)。
基于我們?cè)谙M(fèi)、移動(dòng)、成像和汽車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，本文介紹了在評(píng)估、調(diào)查和解決輻射EMI/EMC/耦合問(wèn)題的新型仿真方法開(kāi)發(fā)中遇到的挑戰(zhàn)和取得的成就。
本文第一部分介紹了可能發(fā)生的射頻干擾實(shí)例和EMI/EMC標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)例分析，提出了Ansys電磁干擾/瞬態(tài)聯(lián)合仿真的流程和方法。強(qiáng)調(diào)了與測(cè)量的相關(guān)性的重要性，因?yàn)樗梢赃M(jìn)一步評(píng)估EM電磁緩解技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)EMI / EMC標(biāo)準(zhǔn)并避免耦合問(wèn)題的復(fù)雜性
1、EM Co-Existence耦合簡(jiǎn)介
現(xiàn)代電子系統(tǒng)通常提供強(qiáng)大的功能集成（見(jiàn)圖1)，如高速數(shù)字鏈路(DDR、USB3.1、HDMI2.0等）和敏感模擬/RF射頻功能（WiFi 802.11或藍(lán)牙）。所有平臺(tái)功能的適當(dāng)共存必須得到確保。數(shù)字接口通常被認(rèn)為是潛在的 EMI aggressors電磁干擾源，可以與RF射頻無(wú)線系統(tǒng)同時(shí)激活。接下來(lái)的挑戰(zhàn)是確保在一個(gè)完整的系統(tǒng)中，每個(gè)單路射頻無(wú)線系統(tǒng)與獨(dú)立系統(tǒng)的射頻性能水平相同。
展開(kāi) MC：我們有一個(gè)具體的案例，一家消費(fèi)類電子客戶需要就其一款新產(chǎn)品開(kāi)展EMI/EMC仿真。現(xiàn)在，事實(shí)證明EMI/EMC仿真是一個(gè)真正受益于HFSS網(wǎng)格融合功能的特定應(yīng)用場(chǎng)景，因?yàn)樵搼?yīng)用通常在其最復(fù)雜的設(shè)計(jì)階段應(yīng)用仿真，特別是在系統(tǒng)裝配和設(shè)計(jì)的收尾階段。
該客戶的產(chǎn)品（上圖）是一個(gè)觸摸顯示器，它由許多薄層介質(zhì)和導(dǎo)體組成，其中包括觸摸面板的電容傳感器陣列。客戶采用EMI/EMC測(cè)試暗室的完整模型來(lái)對(duì)顯示器外殼內(nèi)的觸摸面板以及暗室中的EMI測(cè)試天線進(jìn)行仿真。因?yàn)闊o(wú)法對(duì)如此復(fù)雜的模型生成初始網(wǎng)格，如果沒(méi)有HFSS網(wǎng)格融合功能，幾乎無(wú)法對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行求解。借助HFSS網(wǎng)格融合功能，首次仿真即可成功。因此，我們幫助客戶節(jié)約了大量時(shí)間，這也說(shuō)明HFSS網(wǎng)格融合功能可完成此前認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的仿真。
SIJ：工程師開(kāi)展上述工作需要Ansys哪些軟件工具呢？
MC：只需要HFSS就能實(shí)現(xiàn)。另外，由于HFSS網(wǎng)格融合功能主要用于解決大型復(fù)雜問(wèn)題，因此我們可利用產(chǎn)品HPC的功能，從而支持更多內(nèi)核和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以更快地解決問(wèn)題。此外，不到兩年的時(shí)間內(nèi)，我們已經(jīng)在微軟 Azure支持的Ansys Cloud上成功部署了HFSS，從而給工程師提供了按需訪問(wèn)額外硬件的機(jī)會(huì)，助力他們采用為解決設(shè)計(jì)難題而推出的HFSS網(wǎng)格融合功能來(lái)應(yīng)對(duì)更困難的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。
關(guān)于作者
Janine Love擔(dān)任《信號(hào)完整性雜志》的編輯，與編輯人員和咨詢委員會(huì)展開(kāi)密切合作，為讀者提供數(shù)字、視頻和印刷形式的高質(zhì)量技術(shù)內(nèi)容。此外，她還擔(dān)任EDI CON技術(shù)項(xiàng)目總監(jiān)和《微波雜志》的特約編輯。
展開(kāi) MC：我們有一個(gè)具體的案例，一家消費(fèi)類電子客戶需要就其一款新產(chǎn)品開(kāi)展EMI/EMC仿真。現(xiàn)在，事實(shí)證明EMI/EMC仿真是一個(gè)真正受益于HFSS網(wǎng)格融合功能的特定應(yīng)用場(chǎng)景，因?yàn)樵搼?yīng)用通常在其最復(fù)雜的設(shè)計(jì)階段應(yīng)用仿真，特別是在系統(tǒng)裝配和設(shè)計(jì)的收尾階段。
該客戶的產(chǎn)品（上圖）是一個(gè)觸摸顯示器，它由許多薄層介質(zhì)和導(dǎo)體組成，其中包括觸摸面板的電容傳感器陣列。客戶采用EMI/EMC測(cè)試暗室的完整模型來(lái)對(duì)顯示器外殼內(nèi)的觸摸面板以及暗室中的EMI測(cè)試天線進(jìn)行仿真。因?yàn)闊o(wú)法對(duì)如此復(fù)雜的模型生成初始網(wǎng)格，如果沒(méi)有HFSS網(wǎng)格融合功能，幾乎無(wú)法對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行求解。借助HFSS網(wǎng)格融合功能，首次仿真即可成功。因此，我們幫助客戶節(jié)約了大量時(shí)間，這也說(shuō)明HFSS網(wǎng)格融合功能可完成此前認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的仿真。
SIJ：工程師開(kāi)展上述工作需要Ansys哪些軟件工具呢？
MC：只需要HFSS就能實(shí)現(xiàn)。另外，由于HFSS網(wǎng)格融合功能主要用于解決大型復(fù)雜問(wèn)題，因此我們可利用產(chǎn)品HPC的功能，從而支持更多內(nèi)核和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以更快地解決問(wèn)題。此外，不到兩年的時(shí)間內(nèi)，我們已經(jīng)在微軟 Azure支持的Ansys Cloud上成功部署了HFSS，從而給工程師提供了按需訪問(wèn)額外硬件的機(jī)會(huì)，助力他們采用為解決設(shè)計(jì)難題而推出的HFSS網(wǎng)格融合功能來(lái)應(yīng)對(duì)更困難的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。
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SIJ：工程師開(kāi)展上述工作需要Ansys哪些軟件工具呢？
MC：只需要HFSS就能實(shí)現(xiàn)。另外，由于HFSS網(wǎng)格融合功能主要用于解決大型復(fù)雜問(wèn)題，因此我們可利用產(chǎn)品HPC的功能，從而支持更多內(nèi)核和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以更快地解決問(wèn)題。此外，不到兩年的時(shí)間內(nèi)，我們已經(jīng)在微軟 Azure支持的Ansys Cloud上成功部署了HFSS，從而給工程師提供了按需訪問(wèn)額外硬件的機(jī)會(huì)，助力他們采用為解決設(shè)計(jì)難題而推出的HFSS網(wǎng)格融合功能來(lái)應(yīng)對(duì)更困難的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。
關(guān)于作者
Janine Love擔(dān)任《信號(hào)完整性雜志》的編輯，與編輯人員和咨詢委員會(huì)展開(kāi)密切合作，為讀者提供數(shù)字、視頻和印刷形式的高質(zhì)量技術(shù)內(nèi)容。
展開(kāi) 吊臂的不同工作角度對(duì)感應(yīng)電壓的影響
模型及線纜設(shè)置
通過(guò)EMA3D的進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目的大臂和線束的建模，線束的屏蔽層，雙絞等均可在Cable Properties里進(jìn)行設(shè)置
EMI/EMC仿真帶來(lái)的價(jià)值
-測(cè)試驗(yàn)證需要昂貴的硬件資源，仿真可以實(shí)現(xiàn)快速虛擬驗(yàn)證，利用仿真可以方便的評(píng)判不同線纜類型（如裸線、差分線、差分屏蔽線）對(duì)感應(yīng)電壓的影響，優(yōu)化EMC設(shè)計(jì)。
-根據(jù)仿真計(jì)算的感應(yīng)電壓噪聲，通過(guò)場(chǎng)路協(xié)同仿真技術(shù)優(yōu)化濾波電路和濾波電容設(shè)計(jì)，快速評(píng)估多組優(yōu)化方案。
-根據(jù)工程機(jī)械的具體使用場(chǎng)景，根據(jù)仿真結(jié)果，給出相關(guān)的使用建議，比如規(guī)定距離電視塔的使用距離
-仿真能夠可視化電磁場(chǎng)空間狀態(tài)，幫助快速定位問(wèn)題，并能實(shí)現(xiàn)仿真與測(cè)試的相互配合與協(xié)助
-仿真能讓EMC設(shè)計(jì)知識(shí)更容易積累，并且更利于EMC技術(shù)的理論研究
-最后，仿真可以幫助企業(yè)人才的技術(shù)成長(zhǎng)
深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。
十多年來(lái)，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，優(yōu)飛迪科技也與國(guó)際和國(guó)內(nèi)的主要頭部工業(yè)軟件廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾漠a(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案。
優(yōu)飛迪科技技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚，主要成員均來(lái)自于國(guó)內(nèi)外頂尖學(xué)府、并在相關(guān)領(lǐng)域有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，能為客戶提供“全心U+端到端服務(wù)”。
展開(kāi) 
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