EMC经典问答85问（15-18问）

15、我们现在测量 PCB 电磁辐射很麻烦，采用的是频谱仪加自制的近场探头，先不说精度的问题，光是遇 到大电压的点都很头疼，生怕频谱仪受损。不知能否通过仿真的方法解决。

答：首先，EMI 的测试包括近场探头和远场的辐射测试，任何仿真工具都不可能替代实际的测试；其次， Ansoft 的 PCB 单板噪声和辐射仿真工具 SIwave 和任意三维结构的高频结构仿真器 HFSS 分别可以仿真单板 和系统的近场和远场辐射，以及在有限屏蔽环境下的 EMI 辐射。 仿真的有效性，取决于你对自己设计的 EMI 问题的考虑以及相应的软件设置。例如：单板上差模还是共模辐射，电流源还是电压源辐射等等。就 我们的一些实践和经验，绝大多数的 EMI 问题都可以通过仿真分析解决，而且与实际测试比较，效果非常好。

16、听说 Ansoft 的 EMC 工具一般仿真 1GHz 以上频率的，我们板上频率最高的时钟线是主芯片到 SDRAM 的 只有 133MHz，其余大部分的频率都是 KHz 级别的。我们主要用 Hyperlynx 做的 SI/PI 设计，操作比较简单， 但是现在整板的 EMC 依旧超标，影响画面质量。另外，你们的工具和 Mentor PADS 有接口吗？

答：Ansoft 的工具可以仿真从直流到几十 GHz 以上频率的信号，只是相对其它工具而言，1GHz 以上的有损传输线模型更加精确。据我所知，HyperLynx 主要是做 SI 和 crosstalk 的仿真，以及一点单根信号线的 EMI辐射分析，目前还没有 PI 分析的功能。影响单板的 EMC 的原因很多，解决信号完整性和串扰只是解决 EMC的其中一方面，电源平面的噪声，去耦策略，屏蔽方式，电流分布路径等都会影响到 EMC 指标。这些都可以再 ansoft 的 SIwave 工具中，通过仿真进行考察。补充说明，ansoft 的工具与 Mentor PADS 有接口。

17、请说明一下什么时候用分割底层来减少干扰，什么时候用地层分区来减少干扰。

答：分割底层，我还没听说过，什么意思？是否能举个例子。 地层分割，主要是为了提高干扰源和被干扰体之间的隔离度，如数模之间的隔离。当然分割也会带来诸如跨分割等信号完整性问题，利用 ansoft 的SIwave 可以方便的检查任意点之间的隔离度。当然提高隔离度，还有其它办法，分层、去耦、单点连接、都是办法，具体应用的效果可以用软件仿真。

18、电容跨接两个不同的电源铜箔分区用作高频信号的回流路径，众所周知电容隔直流通交流，频率越高 电流越流畅，我的疑惑是现今接入 PCB 中的电平大都是经过虑除交流的，那么如前所述电容通过的是什么 呢?"交流的信号"吗?

答 1：这个问题很有点玄妙，没见过很服人的解释。对于交流，理想的是，电源和地“短路”，然而实际上其间的阻抗不可能真的是 0 欧。你说的电容，容量不能太大，以体现出“低频一点接地，搞频多点接地”这一原则。这大概就是该电容的存在价值。经常遇到这样的情况：2 个各自带有电源的部件连接后，产生了莫名其妙的干扰，用个瓷片电容跨在 2 个电源间，干扰就没了。

答 2：该电容是用来做稳压和 EMI 用的，通过的是交流信号。“现今接入 PCB 中的电平大都是经过虑除交流的”的确如此，不过别忘了，数字电路本身就会产生交流信号而对电源造成干扰，当大量的开关管同时作用时，对电源造成的波动是非常大的。不过在实际中，这种电容主要是起到辅助的作用，用来提高系统的性能，其它地方设计的好的话，完全可以不要。

答 3：交流即是变化的。对于所谓的直流电平，比如电源来说，由于布线存在阻抗，当他的负载发生变化，对电源的需求就会变化，或大或小。这种情况下，“串联”的布线阻抗就会产生或大或小的压降。于是，直流电源上就有了交流的信号。这个信号的频率与负责变化的频率有关。电容的作用在于，就近存储一定的电荷能量，让这种变化所需要的能量可以直接从电容处获得。近似地，电容（这时可以看成电源啦）和负载之间好像就有了一条交流回路。电容起到交流回路的作用，大致就是这样的吧……

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