電磁相容性(EMC)指的是電子設備在其環境中能穩定運行且不干擾其它設備的能力。控制電磁干擾(EMI)是電子設備開發的核心任務之一。產品需符合國際EMC標準,以規範電磁輻射與抗干擾性能。一款成功的產品需平衡EMC要求和設計要求(如尺寸、成本和性能)。而這對工程師來說可能是巨大的挑戰。越早識別出潛在的EMI問題,就能減少對設計流程的干擾。在設計初期納入EMC合規設計,有助於提前發現EMI問題,避免後續高成本的開發迭代,並縮短產品上市時間。
EMC法規確保設備在運行時不會發出干擾其它電子設備的電磁波。同時,設備還必須能夠承受來自鄰近設備的電磁干擾(EMI)和環境電磁效應(E3),如雷擊或電磁脈衝。為確保符合法規要求,電子產品在上市前必須經過EMC測試與認證。這不僅證明符合規範,也讓消費者對電氣系統在電磁環境中的正常運作充滿信心。
在設計早期納入符合EMC合規設計,能幫助工程師節省時間和成本,避免後續因設計不符規範而進行高成本的反覆修改。此外,早期處理EMC問題,還能提升整體設計優化,確保設計流程順暢。
電磁模擬能讓工程師對設備的所有EMC相關特性有清晰的瞭解,從電路板上的電流分佈到共址天線間的場傳播,電磁模擬能夠幫助在測試之前識別並解決潛在問題。這不僅縮短開發時間和成本,還可降低未來因不符合EMC測試標準而失敗的風險(如MIL-STD軍用標準)。SIMULIA CST Studio Suite提供一系列專業工具進行電磁干擾與EMC分析,搭配快速、準確的3D求解器,為設計提供可靠支持。
EMC軟體應用
透過CST Studio Suite技術,可以深入研究與EMC相關的電磁輻射與抗干擾特性。此外,該技術還能有效分析系統層級的影響,其高效的求解能力不僅能應對大型且複雜的設置,還能透過不同求解器的結合應用解決特定問題類型(如專門針對電纜問題的求解器),以滿足多樣化需求。
此互動式資訊圖利用短片解釋影響手機設計的電磁相容性(EMC)和訊號完整性(SI)問題。例如,USB 3.2提供高達20Gbps的數據速率,而這類高速訊號會產生寬頻雜訊,甚至在射頻範圍內影響其它電子系統,導致射頻靈敏度降低和串擾問題。
透過電磁模擬,可分析設備內電流和電磁場的分佈,找出可能導致干擾問題的耦合路徑,並據此優化佈線或加入干擾抑制元件(如隔離牆)。 >> 探索手機中的串擾與靈敏靈衰減分析
在空氣放電法中,測試產生器的帶電電極接近被測設備(DUT),並透過火花放電將靜電釋放到設備上。在以下文件中,使用了SIMULIA CST Studio Suite建立靜電放電(ESD)產生器的測試裝置模型,並依據IEC 61000-4-2法規標準,針對不同的測試級別進行模擬與驗證。 >> 空氣放電ESD測試模擬
接觸放電法中,測試產生器的電極直接接觸設備導電部分(EUT),並透過放電開關啟動放電。IEC 61000-4-2描述了ESD發生器注入波形的校準方法。模擬過程中,可將產生器的波形特性與理想波形進行比對,確保測試結果準確性。 >> 接觸放電ESD測試模擬
大電流注入(BCI)是一種測試電子設備抗擾度的非侵入式方法,此技術使用電磁場將雜訊訊號耦合到設備中,幫助工程師優化抗干擾設計。