隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，電氣及電子設(shè)備在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣，這些設(shè)備在工作的同時(shí)產(chǎn)生的電磁能量往往影響其它設(shè)備的工作，從而形成電磁干擾(EMI)。特別在汽車、飛機(jī)、艦艇中，大量的電子設(shè)備集中在狹小的空間，相互間的電磁干擾非常嚴(yán)重。同時(shí)，由于對(duì)電子設(shè)備和系統(tǒng)的性能要求越來越高，如加大發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率和提高接收機(jī)靈敏度以及縮小設(shè)備的尺寸，從而進(jìn)一步加劇了電磁兼容(EMC)和電磁干擾的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件的出現(xiàn)極大的拓展了EMC的設(shè)計(jì)手段，是處理大系統(tǒng)或復(fù)雜設(shè)備中潛在的多重EMI的實(shí)用方法。但是，仿真軟件的介入并不意味著工程師不再需要在設(shè)計(jì)中做出工程判斷，相反工程師需要根據(jù)專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)做出更多的工程判斷，這些工程判斷都會(huì)以“已知量”的形式輸入到軟件程序中，從而使仿真結(jié)果更加具有工程價(jià)值。從而我們不難發(fā)現(xiàn)，仿真軟件在電磁兼容設(shè)計(jì)中起到的主要作用并不是讓你的設(shè)計(jì)變得更“傻瓜”，而是讓你在設(shè)計(jì)過程中更具“洞察力”，大大降低原型加工及測(cè)試的不確定性，減少設(shè)計(jì)迭代次數(shù)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量并通過測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

然而,EMC/EMI類問題在應(yīng)用仿真軟件設(shè)計(jì)的過程中有其特殊性。通常，仿真軟件對(duì)于工程問題的處理過程為“建模→復(fù)現(xiàn)問題→改進(jìn)設(shè)計(jì)”，因?yàn)镋MC/EMI問題具有隨機(jī)性和多變性的特點(diǎn)。例如，PCB板上的一個(gè)數(shù)字芯片的多個(gè)I/O管腳上的信號(hào)同時(shí)0/1翻轉(zhuǎn)時(shí)，其干擾電壓疊加在電源管腳上就會(huì)使該管腳上的電壓超出能夠容忍的波動(dòng)范圍，而同時(shí)發(fā)生信號(hào)翻轉(zhuǎn)的管腳數(shù)目是隨機(jī)的，此時(shí)芯片的I/O管腳可被看作這個(gè)同步開關(guān)噪聲(SSN)問題的噪聲源，分析問題的對(duì)象為芯片及其外圍電路。在PCB層面上，芯片從被分析的對(duì)象轉(zhuǎn)變成了PCB的EMI問題中的噪聲源之一。當(dāng)研究對(duì)象上升為設(shè)備乃至系統(tǒng)級(jí)時(shí)，PCB則作為整體被視為設(shè)備的噪聲源。這個(gè)例子揭示了EMC/EMI問題具有隨機(jī)性的原因之一就是噪聲源的隨機(jī)性。此外，干擾途徑的多樣性也導(dǎo)致EMC/EMI問題具有多變性，因此,完整的“復(fù)現(xiàn)”一個(gè)實(shí)際工程中的EMC/EMI問題是很難做到的。

Ansoft“自頂向下”的全系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)流程。

盡管很難做到“復(fù)現(xiàn)問題”，但只要改變一下傳統(tǒng)的針對(duì)元器件的設(shè)計(jì)思路，改由“精確設(shè)計(jì)”變?yōu)椤坝嗔吭O(shè)計(jì)”，借助仿真軟件提供的工程化設(shè)計(jì)手段,EMC/EMI問題同樣迎刃而解。例如，盡管在距離AC電源一定距離上的場(chǎng)的大小是隨時(shí)間而變化的，但就設(shè)計(jì)余量而言，在仿真時(shí)需要考慮的只是峰值，如此問題就得到了簡(jiǎn)化。

電磁兼容是一門綜合學(xué)科，設(shè)計(jì)人員需要涉獵的專業(yè)領(lǐng)域跨微波、機(jī)電系統(tǒng)、PCB SI/PI/EMC、甚至芯片設(shè)計(jì)，相應(yīng)地完成一個(gè)完整的系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)也需要系統(tǒng)、電路、PCB、電磁場(chǎng)的仿真工具支持，包含電路設(shè)計(jì)與優(yōu)化、系統(tǒng)頻域和時(shí)域特性的綜合設(shè)計(jì)。Ansoft恰好能為設(shè)計(jì)人員提供這樣的一個(gè)強(qiáng)大的包含上述功能模塊的電磁兼容仿真平臺(tái)，并且平臺(tái)上的不同仿真工具之間具有豐富的接口可進(jìn)行協(xié)同仿真，因此非常適合作為系統(tǒng)的電磁兼容仿真平臺(tái)。在這樣的仿真平臺(tái)上，設(shè)計(jì)人員可以利用虛擬物理原型，通過完整系統(tǒng)、電路設(shè)計(jì)和精確的電磁場(chǎng)仿真預(yù)測(cè)復(fù)雜系統(tǒng)的電性能，進(jìn)行系統(tǒng)、子系統(tǒng)、單機(jī)和部件的并行設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代復(fù)雜電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)和并行設(shè)計(jì)。

對(duì)于進(jìn)行EMC系統(tǒng)總體評(píng)估的設(shè)計(jì)人員，Ansoft可提供一種“自頂向下”的EMC解決方案。設(shè)計(jì)人員可先根據(jù)系統(tǒng)EMC測(cè)試的結(jié)果做出適當(dāng)?shù)墓こ膛袛啵⒔Y(jié)合仿真軟件對(duì)于超標(biāo)項(xiàng)進(jìn)行問題定位。在此階段，設(shè)計(jì)人員可先不考慮單板及器件的具體結(jié)構(gòu)，而是根據(jù)測(cè)試結(jié)果采用適當(dāng)?shù)牡刃г捶治鍪侄?。然后，在設(shè)備級(jí)的設(shè)計(jì)中采用對(duì)單板和機(jī)箱的并行設(shè)計(jì)來改善設(shè)備的電磁兼容性。