隨著產(chǎn)品復(fù)雜性和密集度的提高一級(jí)設(shè)計(jì)周期的不斷縮短，在設(shè)計(jì)周期的后期解決電磁兼容（EMC）問題變得越來越不切合實(shí)際。在較高的頻率下，你通常用來計(jì)算EMC的經(jīng)驗(yàn)法則不再適用，而且你還可能容易誤用這些經(jīng)驗(yàn)法則。結(jié)果，70%~90%的新設(shè)計(jì)都沒有通過的一次EMC測(cè)試，從而使后期設(shè)計(jì)成本提高，如果制造商延誤產(chǎn)品發(fā)貨日期，損失的銷售費(fèi)用就更大。為了以低得多的成本確定并解決問題，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮在設(shè)計(jì)過程中及早采用協(xié)作式的，基于概念分析的EMC仿真。      

較高的時(shí)鐘速率會(huì)加大滿足電磁兼容性需求的難度。在千兆赫茲領(lǐng)域，機(jī)殼諧振次數(shù)增加會(huì)增強(qiáng)電磁輻射，是的孔徑和縫隙都成了問題；專用集成電路（ASIC）散熱片也會(huì)加大電磁輻射。此外，管理機(jī)構(gòu)正在制定規(guī)章來保證越來越高的頻率下的順應(yīng)性。再則，當(dāng)工程師打算把輻射器設(shè)計(jì)到系統(tǒng)中時(shí)，對(duì)集成無線功能（如WIFI、藍(lán)牙、WiMax、UWB）這一趨勢(shì)提出了進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)方法    

正常情況下，電氣硬件設(shè)計(jì)人員和機(jī)械設(shè)計(jì)人員在考慮電磁兼容問題時(shí)各自為政，彼此之間根本不溝通或很少溝通。他們?cè)谠O(shè)計(jì)期間經(jīng)常使用經(jīng)驗(yàn)法則，希望這些法則足以滿足其設(shè)計(jì)的器件要求。在設(shè)計(jì)達(dá)到較高頻率從而在測(cè)試中導(dǎo)致失敗時(shí)，這些電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)則有不少變得陳舊過時(shí)。     

在設(shè)計(jì)階段之后，設(shè)計(jì)師制造原型并對(duì)其進(jìn)行電磁兼容性測(cè)試。當(dāng)設(shè)計(jì)中考慮電磁兼容性太晚時(shí)，這一過程往往會(huì)出現(xiàn)種種EMC問題。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行昂貴的修復(fù)通常是唯一可行的選擇。當(dāng)設(shè)計(jì)從系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)入具體設(shè)計(jì)再到驗(yàn)證階段時(shí)，設(shè)計(jì)修改常常會(huì)增加一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。所以，對(duì)設(shè)計(jì)作出一次修改，在概念設(shè)計(jì)階段只耗費(fèi)100美元，到了測(cè)試階段可能要耗費(fèi)幾十萬美元以上，更不用提時(shí)間的負(fù)面影響了。

電磁兼容仿真的挑戰(zhàn)     

為了實(shí)驗(yàn)室中一次通過電磁兼容測(cè)試并保證在預(yù)算內(nèi)按時(shí)交貨，把電磁兼容設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品生產(chǎn)周期不可分割的一部分是非常必要的。設(shè)計(jì)時(shí)可借助麥克斯韋方程的3D解法就能達(dá)到這一目的。麥克斯韋方程是對(duì)電磁相互作用的簡(jiǎn)明數(shù)學(xué)表達(dá)。但是，電磁兼容仿真是計(jì)算電磁學(xué)的其他領(lǐng)域中并不常見的難題。     

典型的EMC問題與機(jī)殼有關(guān)，而機(jī)殼對(duì)EMC影響要比對(duì)EMC性能十分重要的插槽、孔和纜線等要大。精確建模要求模型包含大大小小的細(xì)節(jié)。這一要求導(dǎo)致很大的縱橫比(最大特征尺寸與最小特征尺寸之比)，從而又要求用精細(xì)柵格來解析最精細(xì)的細(xì)節(jié)。壓縮模型技術(shù)可使您再仿真中包含大大小小的結(jié)構(gòu)，而無需過多的仿真次數(shù)。另一個(gè)難題是你必須在一個(gè)很寬的頻率范圍內(nèi)完成EMC的特性化。在每一采樣頻率下計(jì)算電磁場(chǎng)所需的時(shí)間可能是令人望而卻步的。諸如傳輸線方法（TLM）等的時(shí)域方法可在時(shí)域內(nèi)采用寬帶激勵(lì)來計(jì)算電磁場(chǎng)，從而能在一個(gè)仿真過程中得出整個(gè)頻段的數(shù)據(jù)?？臻g被劃分為在正交傳輸線交點(diǎn)處建模的單元。電壓脈沖是在每一單元被發(fā)射和散射。你可以每隔一定的時(shí)間，根據(jù)傳輸線上的電壓和電流計(jì)算出電場(chǎng)和磁場(chǎng)。

潛在應(yīng)用領(lǐng)域    

EMC仿真可用于檢測(cè)元件和子系統(tǒng)，如散熱器接地的輻射帆布對(duì)頻率特性影響，也可用于評(píng)價(jià)接地技術(shù)、散熱器形狀的影響及其它因數(shù)。此外，你還可比較不同通風(fēng)口尺寸與形狀以及金屬厚度的屏蔽效果。在該領(lǐng)域的最新應(yīng)用中，有一項(xiàng)研究工作是對(duì)采用大口徑通風(fēng)口進(jìn)行送風(fēng)并通過防止兩塊背靠背間隔很小的板來達(dá)到屏蔽效果這種方法進(jìn)行評(píng)估。      

EMC仿真也適用于系統(tǒng)及電磁兼容設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以便計(jì)算寬帶屏蔽效果、寬帶電磁輻射、3-D遠(yuǎn)場(chǎng)輻射圖、用來模擬轉(zhuǎn)臺(tái)式測(cè)量情況的柱形近場(chǎng)電磁輻射以及用以實(shí)現(xiàn)可視化，有助于確定電磁兼容熱點(diǎn)位置的電流和電磁場(chǎng)分布。典型的系統(tǒng)級(jí)EMC應(yīng)用有：確保最大屏蔽效果的機(jī)殼設(shè)計(jì)，機(jī)殼內(nèi)元件分布位置的EMC效果評(píng)估，系統(tǒng)內(nèi)為纜線耦合的計(jì)算以及纜線輻射效果的檢測(cè)。EMC仿真還有助于發(fā)現(xiàn)有害電磁波在機(jī)殼和子系統(tǒng)中的機(jī)理，如空腔諧振，穿過孔、插槽、接縫和其他機(jī)座開口處的電磁輻射，通過纜線的傳導(dǎo)輻射，與散熱器、其他元件的耦合，以及光學(xué)元件、顯示器、LED和其他安裝在機(jī)座上的元件固有的寄生波導(dǎo)。