PCB电磁辐射的仿真分析与优化.pdf

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1、第37卷第4期电子器件VolI37No．42014年8月ChineseJournalofElectronDevicesAug．2014SimulationandOptimizationofElectromagneticRadiationforPCBSUTao，TIANMengqian，WANGQingxiang(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing211189，China)Abstract：The

2、electromagneticcompatibilityoftheproductsmustbetakenintoaccountbyproductdesignerintheproductdesignstage．Itnotonlyaffectstheperformanceoftheproductandalsoinfluencesproduct’sstability．ThecauseofelectromagneticinteferenceiSanalyzedtheoretically．aswellasthesup

3、pressionmeasuresarealsodiscussed．Then。thePCBfordigitalcontrolleriSpresentedasthesimulationobiect．ThenearfieldofthePCBissimulatedbyS1waveofANSYSCorporation．Accordingtotheresultsofsimulation，optimizationandimprovementonPCBcanbemadethroughimpedancematchingand

4、addingawayofdecouplingcapacitors，inordertoreducetheelectromagneticradiationofPCBandenhancePCB’Selectromagneticcompatibility．Keywords：PCBEMC：S1wave：nearfieldradiationEEACC：5140；5230doi：10．3969／j．issn．1005—9490．2014．04．005PCB电磁辐射的仿真分析与优化苏桃，田梦倩，王庆祥(东南大学机械电子工程

5、系，南京211189)摘要：产品的电磁兼容性是工程设计人员在产品设计阶段必须考虑的问题，它不仅影响产品的性能，同时影响产品的稳定性。分析了PCB产生电磁干扰的原因，以及抑制电磁干扰的措施，并采用ANSYS公司的S1wave软件对某控制器PCB板上进行近场仿真分析，并通过阻抗匹配、添加去耦电容的方式对PCB进行优化，通过优化降低了PCB的电磁辐射，提高了PCB的电磁兼容性能。关键词：PCB电磁兼容；S1wave；近场辐射中图分类号：TM153．5文献标识码：A文章编号：1005—9490(2014)04—06

6、05—04科技的快速发展使得电子设备广泛的运用于人们而传统的近场测试主要利用近场探头来探测的生产生活之中。例如手机、电脑、医疗设备、自动化PCB表面的磁场变化，通过对接收机数据变化的分生产设备、测试仪器等。一方面，对于设备快速响应的析可以大致判断出干扰源的位置。但由于电磁场的要求使得电子设备的系统工作频率越来越快。另一方方向性和不可见性，使得工程师很难实现精确定位。面，出于对设备小型化、便携化的要求，使得控制器的而采用软件仿真的方法可以有效的弥补实际测试中体积越来越小，更多的电路板被放置于狭小的空间之的不足

7、之处。内。这将极容易导致电子设备的电磁兼容问题。电磁兼容仿真是指在产品设计初期阶段，借助电磁兼容(EMC)是指电气和电子系统、设备和于电磁仿真软件对电子元件、线缆、电子设备乃至整装置，在设定的电磁环境中，在规定的安全界限内以个系统进行电磁兼容的建模与分析。电磁兼容仿真设计的等级或性能运行，而不会由于电磁干扰引起能够帮助设计人员在产品设计初期发现产品的电磁损坏的能力。解决设备的电磁干扰问题主要从干扰兼容问题并大致“定位”出现问题的位置和频段，并源、干扰途径和敏感设备3个方面人手。其中，控制将仿真结果可视化。因

8、此，电磁兼容仿真越来越受干扰源是最主要的手段。一般情况下，找出PCB板到了工程技术人员的重视。上的电磁干扰源是一件困难的事。一般在暗室的远1仿真对象场试验只能指出被测设备是否超标及超标的频段，并不能准确定位PCB上的电磁干扰源。本文仿真对象是一个十层板的信号调理板，其收稿日期：2013—08—26修改日期：2013～10—09606电子器件第37卷系统构成与部分信号流向如图1所示。该PCB主设计原则：要由模拟电路