本文讨论在微波暗室一致性测验之前构建低电磁干扰(EMI)原型的关键步骤，包含规划低辐射的电路以及预兼容检测。预兼容检测包含运用三维电磁场仿真软件对印刷电路板(PCB)地图模型进行仿真及EMI剖析，再运用频谱剖析仪(SA)对原型PCB进行近场电磁扫描。最终，履行微波暗室测验验证规划。
最低EMI电路规划
要保证低辐射发射(RE)，规划电路原理图和PCB地图时有必要运用最佳实践经验，包含为供电回路、USB数据线、以太网等信号添加铁氧体磁珠以过滤EMI.此外，供电回路上恰当放置足够数量的去耦合电容器可以最大极限地削减电源分配网络阻抗，从而下降数字负载发生的噪声纹波起伏，并削减辐射危险。一起，优化开关电源的闭合回路补偿网络规划以完结安稳闭合回路，可以保证电压输出可控，并最大起伏地下降开关噪声纹波起伏。噪声纹波起伏下降可以明显按捺原型的EMI危险。
高频或快上升/下降沿信号的PCB走线应参阅接连回路(例如参阅地平面)，以降EMI危险。走线不能经过任何切割平面和孔洞。假如信号需求经过过孔完结层间传输，紧邻信号过孔方位应放置至少一个接地过孔，作为信号电流从接纳端回来发射端的回流途径。假如没有恰当的回流途径，回来电流或许在PCB中随意传输，成为潜在的EMI源。
超卓的接地计划也是最大极限下降EMI的关键因素。一切PCB规划都有必要防止接地回路，由于回来信号电流经过期接地回路将构成辐射发射机。规划接地为宽参阅面可以构建超卓的接地计划。不同电路组(例如射频、模仿和数字电路)的地平面应当物理阻隔，并经过铁氧体磁珠树立电路衔接，以协助防止高频噪声在电路组之间传达。
完结PCB地图规划后应履行仿真进行EMI剖析，以便在制作前保证PCB具有较低的辐射发射危险。省掉EMI仿真或许无法保证PCB的EMI功能，会导致从头规划。假如EMI仿真成果契合技术规范要求，规划人员即可开端PCB制作，然后运用频谱剖析仪对原型PCB履行近场电磁扫描。EMI仿真和近场电磁扫描等预兼容检测可以添加规划人员的决心，坚信原型具有较低的EMI.完结预兼容检测后，被测器材即可履行实践微波暗室EMI一致性测验。
仿真EMI剖析
完结PCB地图规划后，将地图文件导入EMPro 2013.07 履行3D EMI仿真。选择差分信号进行有限元法(FEM)三维电磁场仿真。三维电磁场仿真是设置电磁鸿沟条件和模型网格尺度并求解麦克斯韦方程的进程。为保证仿真成果精度，鸿沟尺度应设为 PCB厚度的8倍以上，网格尺度应设为PCB宽度的1/5以下。运转三维电磁场的核算机需求装备16G以上的内存和100G以上的存储容量，以保证剖析顺利进行。
设置远场传感器捕获发射电磁场，并运用EMPro的EMI仿真模版核算远场发射功率，然后设置10m间隔的电场探头，制作频域呼应图。再履行时域有限差分法(FDTD)形式的三维电磁场仿真，并与FEM形式的仿真成果进行比照。
拜见30MHz~1GHz频率的电场强度仿真图(图1)(电场强度单位dBμV,频率单位GHz)，辐射功率电平(蓝色曲线为FEM形式仿真，赤色曲线为FDTD形式仿真)低于约45dBμV的FCC最大阈值(绿色虚线)。
图1:仿真EMI图。
近场电磁丈量
制成并拼装原型PCB后，运用频谱剖析仪对原型进行近场电磁扫描。衔接频谱剖析仪的单匝线圈捕获原型发射的近区电磁场。图2是30MHz~1GHz频率规模的频域信号(电磁场功率电平单位dB，频率单位Hz)。
图2:电磁扫描丈量图。
400MHz邻近时呈现最大功率强度(-66.4dBm)的尖峰。作为近区传感器的线圈在间隔被测器材3英寸的规模内移动。30kHz的频谱剖析仪分辨率带宽可以完结低本底噪声(-80dBm)丈量，因而尖峰(不同离散频率的辐射)清晰可见。要增强原型经过微波暗室远场(3m和10m)EMI一致性测验的决心，近区功率峰值应低于-65dBm。
EMI一致性测验
图3为原型在微波暗室的3m远场EMI一致性测验成果。红线显现的是CISPR 11 A类最大辐射发射功率电平：30MHz~1GHz频率规模内低于56dBμV。红线下方的棕色曲线表明是德科技(原安捷伦)EMC指南中规则的维护频段。辐射波的笔直和水平重量分别由蓝色和绿色曲线表明。400MHz和560MHz频率时呈现两个分别为38dBμV 和37 dBμV的功率峰值，均低于最大阈值。
图3:3m辐射发射丈量成果。
总结
低EMI电路规划和预兼容检测(例如三维EMI仿真和近场电磁扫描)十分重要，可以防止不必要的PCB从头制作，节约开发本钱和时刻，而且可以缩短微波暗室EMI一致性测验时刻，保证电子器材准时乃至提早投放市场。
