CST PCB电磁兼容解决方案

显然图10显示的裸板情况下的输入阻抗的特性曲线在低频时不满足输入阻抗的特性要求，在高频时也有部分频段超标。要改善输入阻抗的话可以考虑添加旁路电 容，在仿真电路的电容位置加上容值为10nF的电容，同时为了更加准确地模型实际的电容的特性，需要考虑电容自身的寄生电感和电阻。这里，将电容的寄生电 感值设为1nH，电阻值设为0.01Ω。其仿真电路如图11所示。

图11 仿真电路

图12 输入阻抗特性曲线

从图12所示的输入阻抗特性曲线可以看出：在加入旁路电容之后，在低频段，电源的输入阻抗特性已经有了很大的改善，但是在高频时仍有一些频段超标。从阻 抗特性上可以看到在高频段，阻抗已经呈现电感的特性，因此高频段的超标极有可能是由于电容的寄生电感的造成的。为此可以考虑选用质量更好的电容。这里，选 用的电容的寄生电感为25pH，仿真电路如图13所示。

图13 仿真电路

图14 输入阻抗特性曲线

从图14所示的输入阻抗特性曲线中可以看到：选用寄生电感比较小的电容可以有效地抑制输入阻抗的高频段特性。从而保证在所要求的频段上输入阻抗均满足要求。

随着当今集成电路对供电稳定性的要求，印制板设计工程师需要关注于低电压、低翻转门限与大电流、多层长线供电所造成的压降。利用CST电磁工作室的稳恒电流求解器可以仿真整个PCB的电压分布，如图15所示：

图15 IR-Drop分析

印制板电磁辐射EMI

对于电子产品的电磁辐射，国际电工委（IEC：International Electrotechnical Commission）制定了强制标准。通常，印制板都只是系统中的一部分，在进行电磁辐射分析的时候除了要考虑印制板本身的辐射问题外，还需要考虑系统 中其它设备对对电磁辐射的影响，尤其是带有通风孔机箱的屏蔽效能。CST印制板工作室在进行SI仿真的同时，可以得到印制板上电流分布的幅度和相位信息， 并通过与CST微波工作室的协同将该电流分布作为激励源，然后再加上机箱，充分考虑孔、缝对电磁辐射的影响。仿真的结果自动与内嵌的EMC国际标准限值进 行对比，如图16所示。

CST PCB Studio与CST MWS协同仿真

图16 电磁辐射的协同仿真

因此利用CST仿真软件，根据不同的电磁兼容问题，选择合适的工作室和求解算法，可以有效地对印制电路板的电磁兼容问题进行分析。同时利用软件强大的图 像显示功能，直观地反映电磁场的空间分布，从而帮助印制板工程师准确定位可能存在电磁兼容问题的区域，在产品的研发阶段及早发现并解决电磁兼容问题。