研讨会精华分享三：电子产品电磁兼容性的预设计与仿真

11月16日，由深圳市有限元科技有限公司&达索系统Simulia联合主办的“第二届电子产品性能设计提升研讨会”，在深圳深航酒店成功召开。此次“电子产品性能设计提升”主题研讨会，旨在通过会议搭建一个开放的技术交流平台，分享电子产品设计方面的成果与经验，共同探讨电子领域面临的技术难题。以下，将为大家分享会议精华三：电子产品电磁兼容性的预设计与仿真（深圳兰博滤波EMC首席专家马永健老师报告）。

现在社会，人们在生活中相继遭遇水污染、空气污染、噪声污染和电磁场污染。电磁场污染又被称第四大污染，有电流通过的地方，都会产生一定强度的电场合磁场，合称电磁场，它们由各种不同波长频率的电磁波组成，电线、手机、家用电器、包括人体都会产生各种不同的电磁场。

随着科学技术的迅速发展，现代各种电子、电气、信息设计及家用电器的数量和种类越来越多，性能越来越先进，使其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电气电子系统内，设备内的相互干扰愈加严重。在这种情况下，要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作，则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。

电磁兼容EMC（Electromagnetic compatibility)，对于设备或系统的性能指标来说， 直译为“电磁兼容性”。国家标准GB/T4365-2003《电磁兼容术语》对电磁兼容所下的定义为“设备或 系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。”

简单的说，就是抗干扰的能力和对外骚扰的程度。电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统、系统；广义的还包括生物体）可以共存并不致引起降级的一门科学。

EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的。只有在产品的EMC设计和研制的全过程中，进行EMC的相容性预测和评估，才能及早发现可能存在的电磁干扰，并采取必要的抑制和防护措施，从而确保系统的电磁兼容性。否则，当产品定型或系统建成后再发现不兼容的问题，则需在人力、物力上花很大的代价去修改设计或采用补救的措施。

然而，EMC测试许多情况下是无法实现的，如动态物体的EMC测试，分段式火箭发射是一种分段的动态过程，不同阶段器件数量是不同的，同时，因为一直处于运动状态，在现实的EMC测试实验室基本无法实现。又如国产航母整体EMC测试，也根本无法建造如此巨大的EMC测试实验室来容纳。这时，就需要CAE仿真的介入，通过CAE仿真能够有效模拟产品应用环境，解决许多测试无法进行的EMC分析。

CAE仿真不只是进行实验室无法实现的产品EMC测试，还可以在早期产品设计早期就进行EMC预分析。随着产品复杂性和密集度的提高一级设计周期的不断缩短，再设计周期的之后来解决电磁兼容性问题变得越来越不切合实际，当产品定型或系统建成后再进行EMC分析，70%-90%的新设计很可能会出现EMC不兼容问题，这时之前大量的人力、物力、时间消耗都付之东流，而在产品设计阶段就通过CAE仿真进行EMC预设计，有限元仿真分析完成后再对产品进行实验室EMC测试，则对于产品设计的一次性通过率有着巨大的作用，节约了大量的成本。

电磁兼容是一门综合学科，设计人员需要涉猎的专业领域跨微波、机电系统、PCB SI/PI/EMC、甚至芯片设计，相应地完成一个完整的系统电磁兼容设计也需要系统、电路、PCB、电磁场的仿真工具和专业仿真人员支持，包含电路设计与优化、系统频域和时域特性的综合设计。

元王恰好能为EMC电磁兼容预设计提供这样的一个强大的包含上述功能模块的电磁兼容仿真软件，并提供丰富经验的仿真工程师，帮助进行现代复杂电子系统的仿真工作。在5G即将到来之际，EMC各种新的挑战和问题也将会逐渐体现，元王愿与业内专家共同努力解决难题。