隨著產(chǎn)品復雜性和密集度的提高以及設計周期的不斷縮短，在設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。結果，70%～90%的新設計都沒有通過第一次EMC測試，從而使后期重設計成本很高，如果制造商延誤產(chǎn)品發(fā)貨日期，損失的銷售費用就更大。為了以低得多的成本確定并解決問題，設計師應該考慮在設計過程中及早采用協(xié)作式的、基于概念分析的EMC仿真。
小編一直認為電磁兼容性仿真是一個多物理多學科的仿真科目，除非有一個分工明確，各有所長的大的團隊去做，否則憑一己之力或者一兩個人來做，真的對仿真人員的全面性和個人能力是一個很大的考驗，需要建立的能力和掌握的知識真的不少，下面小編就給大家掰一掰做電磁兼容性仿真需要建立哪些能力和掌握哪些知識。
只是小編一家之言，如果有講得不好的或者不對的地方歡迎指出來。
小編會從機械設計和材料，電路和PCB設計，電磁學，天線設計，信號處理，編程二次開發(fā)等這幾個方面展開來說。
一，建立3D模型設計的能力。類似于機械設計的能力。這是一個非常繁瑣和枯燥的工作。不是把東西畫出來畫的漂亮就好了，需要注意幾點：
（1）3D模型要畫得簡潔而精準匹配。簡潔是為了容易剖分網(wǎng)格，減少微波工作室的計算量，精準匹配是指的關鍵部分模型要畫出來，不重要的可以省略。這也是為了減少不必要的計算。
（2）分析各個模塊模型的連接，判斷出共模路徑和差模路徑。
（3）需要注意不能把導體結構畫了短路和斷路。畫短路和斷路是很難查找到的，只能通過灌電流的方式通過簡單的歐姆定理計算去查找。
（4）熟悉材料的參數(shù)和特性，把材料參數(shù)設置準確，比如介電常數(shù)，導電系數(shù)，磁導率等等。
二，電路設計的能力。這是硬件工程師的優(yōu)勢，沒有做過硬件工程師的還需要學習下模電數(shù)電，電路設計原理和熟悉元器件特性和原理。
（1）我們都知道電磁兼容性問題都是由電路中電壓和電流突變引起的，這些突變大都是由開關功率器件造成的，所以我們仿真的時候得把這些開關電路設計出來，比如，buck電路，boost電路，H橋和三相橋電路等。
（2）對于PCB，我們要掌握PCB的一些知識，比如疊層結構，阻抗匹配，介質層FR4的介電常數(shù)，信號完整性和電源完整性的知識等等。另外分析電流走向也是至關重要，學會分析PCB上的最小電阻路徑和最小阻抗路徑。還有PCB的接地，電源負極，共模地，機殼地，大地。
（3）電子元器件模型搜尋和建立。這也是個苦差事，需要登錄各個半導體廠商官網(wǎng)去尋找電子元器件的Spice模型，IBIS模型或者S參數(shù)模型，沒有模型的還需要去找跟它參數(shù)相近的代替。像IGBT還需要自己去畫3D模型，然后導入spice模型。
三，掌握和理解電磁學的知識。
主要應用在仿真中通過場監(jiān)視器對某些頻點的電場，磁場和表面電流進行分析對比。另外磁性材料的設計原理和計算，包括共模扼流圈和差模電感這些無源濾波器的設計。電流法和BCI的電流探頭的設計和理論計算。熟悉掌握并在計算中應用麥克斯韋方程組，畢奧-薩伐爾定理，debye模型和色散模型的計算等等。
四，天線設計的能力。
像EMI輻射發(fā)射的天線設計，這塊目前也是小編的技術薄弱項，小編也只是解鎖了雙錐天線，而且做的一般般，希望各位能力出眾的小伙伴能幫忙把另外三個天線設計：單桿天線（注意是有源天線），對數(shù)周期天線，喇叭天線仿真出來。
五，信號處理的能力，包括精通傅里葉變換和逆變換。
為什么要會傅里葉逆變換？因為你用示波器實測的時域信號保存起來數(shù)據(jù)量太大了，導入CST容易把程序卡死?？梢园阉雀道锶~變換轉成頻域導出來數(shù)據(jù)量就小很多，再用傅里葉逆變換還原。有同學說那我把示波器采樣頻率設小點，采樣點數(shù)少一點數(shù)據(jù)不就小了。對不起，如果不滿足奈奎斯特定理，也就是示波器采樣頻率至少是你信號頻譜的最大頻率的2倍，否則導出來的時域信號在頻域上最大頻率會變小，高次諧波會濾掉。信號會失真這樣方波會變成像正弦波。
另外，頻譜的分析和處理。窗函數(shù)的原理和應用。FIR濾波器的設計和計算。理解奈奎斯特定理。
六，編程和二次開發(fā)。
不多說，一定要做CST不能做的事，實現(xiàn)CST沒有的功能。不但可以大大提高仿真效率，而且絕對是對自己個人能力的提升。
七，吃苦耐勞的能力。
仿真是一個枯燥的工作，分析考量，建模修模，仿真比對，迭代修改，然后有可能還需要重復幾遍，另外需要編程實現(xiàn)一些功能的時候，需要特別的卷，當時我為了編寫出EMI接收機的腳本，看了很多論文，跟周明老師經(jīng)過了無數(shù)次的思想碰撞。也熬了一個月的大夜，每天碼代碼到凌晨兩三點。
八，溝通的能力。
電磁兼容性仿真是一個匯百川而入海的過程。一個人的資源，能力和精力是有限的，做仿真需要跟各個部門建立很好的溝通聯(lián)系，需要各個部門的支持。比如，結構部門的3D模型和材料參數(shù)，硬件部門的layout和電路圖，電機部門的電機參數(shù)和模型，系統(tǒng)部門的控制算法和控制策略等。
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