【導(dǎo)讀】隨著產(chǎn)品復(fù)雜性和密集度的提高以及設(shè)計周期的不斷縮短，在設(shè)計周期的后期解決電磁兼容性（EMC）問題變得越來越不切合實際。在較高的頻率下，你通常用來計算EMC的經(jīng)驗法則不再適用，而且你還可能容易誤用這些經(jīng)驗法則。
解決電纜耦合問題
圖5示出了用EMC仿真用來測定系統(tǒng)級電纜耦合的情況。EMC 仿真工具的幾何結(jié)構(gòu)由一個19英寸機架內(nèi)的三個網(wǎng)絡(luò)集線器組成。一條四線帶狀電纜將上下兩個集線器中的印制電路板與中間集線器連接起來。中心集線器含有該模型中的唯一EMC信號源。EMC仿真工具計算出由中間集線器耦合到上部集線器印制電路板連接線的電流大小。耦合電流在600MHz和800 MHz兩個頻率點顯示出兩個強諧振。解決這類問題的一種常用方法是在受到影響的電纜上增強濾波功能，然后再借助仿真測定此影響。下邊的曲線表明，增加一個低通濾波器可減小諧振頻率上耦合電流的幅度，但卻不能將其消除。這是一種“應(yīng)急的”方法，因為它沒有從根本上解決問題。
圖5：用EMC仿真用來測定系統(tǒng)級電纜耦合的情況
EMC仿真可使電纜耦合應(yīng)用的內(nèi)在物理過程一目了然，找到問題的根源。在600MHz測定中央集線器內(nèi)部的電場分布，便可確定電場熱點，再由電場熱點確定在電纜附近產(chǎn)生高電場的空腔諧振。用一塊金屬隔板把集成器隔離起來，就可有效抑制空腔諧振模式并消除耦合（圖6）。
圖6：用一塊金屬隔板把集成器隔離起來，就可有效抑制空腔諧振模式并消除耦合
您可用EMC仿真來確定和解決因溫升而修改設(shè)計所引起的問題。建立在企業(yè)存儲系統(tǒng)的控制器節(jié)點（基本上是奔騰雙處理器計算機）模型上的這一技術(shù)就是一個例子。在將這一設(shè)計制作成硬件之后，就用一些熱管代替原來標準的奔騰芯片散熱器，這些熱管的占用面積與散熱器相同，但高度高一些，所用散熱片是水平的，而不是垂直的。
一個寬帶仿真工具可計算出系統(tǒng)的電磁輻射。在這一實例中，工程師之所以對由系統(tǒng)中一個120MHz振蕩信號引起的輻射進行隔離感興趣，乃是因為測量結(jié)果表明存在一個問題。因此，在計算寬帶響應(yīng)之后，工程師在后處理中使用間接激勵來提取對所需源信號的響應(yīng)，從而產(chǎn)生圖中的離散諧波。這一輻射在120MHz振蕩頻率的主諧波頻率上增加約40dB。很顯然，這樣一種不會產(chǎn)生有害的熱設(shè)計修改卻會對系統(tǒng)EMC順應(yīng)性產(chǎn)生如此大而嚇人的影響。
發(fā)現(xiàn)問題根源后，您就可以探索經(jīng)濟實惠的解決方案。在本例中，將導(dǎo)熱管頂部與機殼蓋之間連接一根地線消除容性耦合路徑，就是一種低成本的極好方法。具體的做法是，將一小塊涂有導(dǎo)電膠的防電磁干擾墊片貼于熱管頂部散熱片上，這樣與機殼頂蓋接觸就會擠壓墊片，形成一根接地線。圖8示出了電磁輻射圖，其中包括熱管接地后的結(jié)果。這種方法使得輻射與原來的情況實際上相同，從而在對輻射不產(chǎn)生負面影響的情況下改善了熱性能。
在設(shè)計過程中盡早采用EMC仿真，可在制造原型前研究和預(yù)測關(guān)鍵的EMC現(xiàn)象，從而在滿足EMC要求和提高屏蔽效果兩方面優(yōu)化電子產(chǎn)品設(shè)計。與先制造原型，再從EMC角度優(yōu)化產(chǎn)品的做法相比，現(xiàn)代仿真工具可使設(shè)計師評估更多的設(shè)計，達到前所未有的水平。此外，值得注意的是，你不可以孤立地進行EMC 設(shè)計，因為由于EMC原因而進行設(shè)計修改常常會影響其他設(shè)計問題，如熱管理。因此，有意義的是，EMC 仿真工具可使設(shè)計師綜合考慮EMC 和其他重要設(shè)計約束條件，以使系統(tǒng)總成本和系統(tǒng)性能最佳。
