“仿真”不阿-淺析EMC仿真之RE仿真

輻射發(fā)射（RE，Radiated Emission）指電子產(chǎn)品其內(nèi)部電路工作時向周圍空間發(fā)射的電磁波，電磁波通過空間作為傳播路徑而不是導(dǎo)線，目的是測試電子、電氣產(chǎn)品及其部件，包括來自外殼、電纜及連接線上的輻射發(fā)射強度，檢測其輻射發(fā)射是否符合標準要求，以便產(chǎn)品工作時不影響同一環(huán)境中的其他設(shè)備。

現(xiàn)階段產(chǎn)品集成度高且測試標準嚴苛，RE失效率顯著提高。測試階段產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)、PCB布局與走線設(shè)計已定型，將導(dǎo)致整改措施受限且整改成本高。此外，常見多干擾源導(dǎo)致頻點超標問題極難定位源頭，測試排查周期長、成本高。使用預(yù)測測試結(jié)果的輻射發(fā)射仿真方法，采用軟件模擬產(chǎn)品的輻射發(fā)射強度或快速定位干擾源，可提前預(yù)測產(chǎn)品輻射發(fā)射特性，并提供RE失效的整改思路與方案，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，有效降低成本，提高產(chǎn)品RE測試通過率。

輻射發(fā)射仿真可以在項目原理圖階段指導(dǎo)器件選型、layout階段指導(dǎo)走線與器件布局、機械上均衡發(fā)射發(fā)射與散熱設(shè)計，測試階段提供整改思路與解決方案。因此基于不同階段的RE仿真將有不同的仿真思路，簡要分為以下四類：

模塊級別的RE仿真通常考慮PCB關(guān)鍵模塊與PCB走線，將PCB導(dǎo)入仿真軟件，配置層疊結(jié)構(gòu)參數(shù)與器件模型，可分別進行近場與遠場的板級輻射分析，通過場圖分析可以定位PCB板輻射發(fā)射強弱點；

圖1 板級電磁輻射圖

控制器級別的RE仿真考慮外殼機械結(jié)構(gòu)與PCB板的控制器系統(tǒng)，提取PCB走線參數(shù)，建立模型、激勵配置進行仿真求解、近場分析輸出數(shù)據(jù)，導(dǎo)入外殼模型，配置近場數(shù)據(jù)。輸出產(chǎn)品帶外殼的控制器級別的輻射發(fā)射仿真曲線和場圖，可以清晰的定位系統(tǒng)級產(chǎn)品輻射發(fā)射的強弱位置，為產(chǎn)品的系統(tǒng)級輻射發(fā)射整改與設(shè)計提出解決思路。

圖2 控制器級電磁輻射圖

在考慮控制器外殼的基礎(chǔ)上，同時考慮接插件互連與線束，進行線束介入的RE仿真，輸出對應(yīng)DUT或線束中心1米遠處的輻射發(fā)射結(jié)果。

圖3 RE仿真線束建模圖

在考慮線束與控制器系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對比不同暗室環(huán)境的等效模型，考慮測試環(huán)境建模后的系統(tǒng)級輻射發(fā)射仿真，并得到輻射發(fā)射的系統(tǒng)級別仿真結(jié)果。

圖4 三種暗室等效方案RE仿真結(jié)果曲線對比

聯(lián)合電子在產(chǎn)品設(shè)計階段，融入輻射發(fā)射仿真技術(shù)，有效提高產(chǎn)品在原理圖、layout設(shè)計、機械等多方面的RE正向設(shè)計能力，降低產(chǎn)品的RE測試失效風(fēng)險，有利于在產(chǎn)品設(shè)計源頭解決輻射發(fā)射問題，減少因輻射發(fā)射問題導(dǎo)致的產(chǎn)品測試多輪迭代和成本周期。

在產(chǎn)品的測試階段，聯(lián)合電子采用輻射發(fā)射仿真方法將實現(xiàn)超標頻點對應(yīng)多干擾源時的主次快速定位，為產(chǎn)品通過輻射發(fā)射測試標準提供整改思路與解決方案，幫助客戶縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低研發(fā)成本，實現(xiàn)產(chǎn)品的快速交付和迭代更新，提高研發(fā)效率，助力客戶敏捷響應(yīng)市場需求和變化。

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