EMC电磁仿真解决方案

案例1：PCB和机箱EMC仿真分析

案例2：车载以太网仿真

本例3D场仿真选择的是有限元法（FEM）的频域求解器，在200MHz的频率范围内对PCB和线缆模型进行AC频域仿真。

▲车载以太TJA1100应用_PCB 3D场仿真模型

▲车载以太TJA1100应用_场路联合仿真模型

仿真结果：

▲原始VCE仿真结果

VCE测试布置对结果影响

▲极限情况下，Cable垂直拉远的VCE仿真结果

▲通过将电源线分离（增大环路面积），可让信号线与电源线充分耦合

▲Worst Case Design（PCB+Connector+Power Cable）

在众多结果中，Worst-Case跟初始设计差了40dB有余。所以，掌握底层逻辑进行顶层设计很重要。与其在后端修修补补，不如在开始就选对大方向，顺势而为。

电源线上套磁环：

▲磁环位于线缆的头部与尾部

线缆屏蔽：

▲Cable完全屏蔽与不完全屏蔽对比

共模电感：

▲不同CMC对共模噪声的抑制效果对比

为了方便仿真模型的后期维护（例如要对比不同CMC对仿真结果的影响），先在3D里加离散端口，然后在Schematic中导入CMC模型并连接。

▲仿真中给两个Port的信号设置时延

▲对比有无CMC、有无时延的情况

可以看到，CMC对时延导致的共模噪声抑制效果非常明显，峰值部分抑制超过20dB。

车载以太网RE仿真方法：

进行RE仿真需在3D场中添加Field Probe，以获取该位置上的场强大小，并通过CST自带的宏指令，自动绘制出所有Probe最高噪声的包络。

▲RE仿真设置与后处理方法

车载以太网BCI/CCE仿真方法：

进行BCI仿真，需要用到电流钳模型。将你测试所用的电流钳进行3D建模，然后在馈点端口进行injection（mA），便可仿真得到芯片PIN脚上的电压电流波形。

▲BCI建模过程

▲BCI注入，IC上得到时域波形

案例2：开关电源仿真案例

电源EMC建模方法：

开关电源EMC建模的核心是建立准确的功率器件与磁性器件模型。本文受篇幅影响，暂只介绍用理想开关来进行建模的情况，欢迎持续关注本号的后续推文。

▲BUCK电源_PCB 3D场仿真模型

▲BUCK电源_场路联合仿真模型

电源EMC仿真结果：

这里对比电源在有无滤波模组的情况下的CE噪声以及电场分布，CE噪声尖峰呈开关频率的倍频分布，有滤波相比无滤波降噪约30dB。从电场分布来看，有滤波的情况，PCB表面场强整体要弱许多。

▲有无滤波器的仿真对比结果

我司提供免费询价服务权益，报价前需提供如下材料：

1. 3D模型文件（step格式即可），或者要模拟的部件图片，如涉及保密项，我司可以先签订保密协议；

2.  模拟工况，要模拟的条件说明，输入条件，包含边界条件、仿真要求、交付物输出形式、以及实现效果等；

3. 软件要求，工期，技术说明等；