隨著產品復雜性和密度的提高以及設計周期的不斷縮短，電磁兼容性可以在設計周期的后期得到解決（EMC）問題變得越來越不切實際。在較高的頻率下，你通常用它來計算EMC經驗法則不再適用，你可能很容易誤用這些經驗法則。結果，70%~90%的新設計沒有通過第一次EMC測試使得后期重新設計的成本非常高。如果制造商延遲交貨日期，損失的銷售成本將更大。為了以更低的成本確定和解決問題，設計師應考慮在設計過程中盡早采用基于概念分析的協作風格EMC仿真。

較高的時鐘速度將增加滿足電磁兼容性需求的難度。在千兆赫茲領域，增加外殼共振次數會增強電磁輻射，使孔徑和間隙成為問題；特殊集成電路（ASIC）散熱器也會增加電磁輻射。此外，管理機構正在制定規則，以確保在越來越高的頻率下的合規性。此外，當工程師計劃在系統中設計輻射器時，對于集成的無線功能(例如Wi-Fi，藍牙，WiMax，UWB）這一趨勢提出了進一步的挑戰。

傳統的電磁兼容設計方法

在正常情況下，電氣硬件設計師和機械設計師在考慮電磁兼容性問題時獨立行事，彼此之間沒有交流或很少交流。他們經常在設計過程中使用經驗規則，希望這些規則足以滿足他們設計的設備要求。當設計達到高頻，導致測試失敗時，許多電磁兼容設計規則已經過時。

設計階段結束后，設計師制作原型并測試電磁兼容性。當設計中考慮電磁兼容性太晚時，這個過程中經常會出現各種情況EMC問題。昂貴的設計修復通常是唯一可行的選擇。當設計從系統概念設計轉移到特定設計到驗證階段時，設計修改通常會增加一個以上的數量級。因此，在概念設計階段修改設計只需100美元，在測試階段可能需要數十萬美元，更不用說對市場時間的負面影響了。

電磁兼容模擬的挑戰

為了在實驗室通過電磁兼容性測試，并確保在預算內按時交付，非常有必要將電磁兼容性設計作為產品生產周期中不可分割的一部分。設計師可以使用麥克斯韋（Maxwell）方程的3D解決方案可以實現這一目標。麥克斯韋方程是一種簡單的電磁相互作用的數學表達。然而，電磁兼容模擬在計算電磁學的其他領域并不是一個常見的問題。

典型的EMC問題與外殼有關，而外殼與外殼有關EMC影響要比對EMC對于性能非常重要的插槽，孔和電纜應該很大。精確的建模要求模型包含大大小小的細節。這一要求導致了一個很大的垂直和水平比（最大特征尺寸和最小特征尺寸的比率），這需要使用精細的網格來分析最精細的細節。壓縮模型技術允許您在模擬中包含大大小小的結構，而無需太多的模擬時間。

另一個問題是，您必須在非常寬的頻率范圍內完成EMC特點。在每個采樣頻率下計算電磁場所需的時間可能令人望而卻步。如傳輸方法（TLM）時域方法可以使用寬帶激勵來計算時域內的電磁場，從而在模擬過程中獲得整個頻段的數據。該空間被劃分為在正交傳輸線交叉處建模的單元。電壓脈沖在每個單元中發射和散射。您可以根據傳輸線上的電壓和電流計算電場和磁場。

EMC模擬可以得到準確的結果。圖1比較了安裝在一個底板上的三個模塊的輻射功率計算值(塊)的輻射功率計算值(紅色)和輻射功率測量結果(藍色)(參考文獻1)。輻射功率計算值為1nw為基準，單位為dB。您可以將多個模塊配置的諧振峰值位置的小差異歸因于在測量過程中難以準確對齊多個模塊。值得注意的是，由于三種配置的輸入功率相同，輻射功率的諧振峰值和振幅的差異僅由不同的系統布局引起。

潛在應用領域

EMC模擬可用于檢測元件和子系統，如散熱器接地的輻射分布對頻率特性的影響，或評估接地技術、散熱器形狀和其他因素的影響。此外，您還可以比較不同通風口尺寸和形狀以及金屬厚度的屏蔽效果。在這一領域的最新應用中，有一項研究工作是通過放置兩個背靠背間隔很小的板來評估屏蔽效果。

EMC為了計算寬帶屏蔽效果，寬帶電磁輻射優化，從而計算寬帶屏蔽效果，寬帶電磁輻射，33-D遠場輻射圖，用于模擬圓柱形近場電磁輻射的轉盤測量和可視化，有助于確定電磁與熱點位置的電流和電磁場分布。典型的系統級EMC應用包括:保證最大屏蔽效果的外殼設計、外殼內部元件的分布位置EMC系統內外電纜耦合的效果評價、計算及電纜輻射效果的檢測。EMC模擬還有助于在外殼和子系統中發現有害電磁波的機理，如空腔共振、穿孔、插槽、接頭和其他座椅開口處的電磁輻射，通過電纜傳導輻射，與散熱器和其他元件的耦合，以及光學元件和顯示器，LED固有寄生波導以及其他安裝在底座上的元件。

接頭類型對EMC的影響

您可以使用一個簡單而快速的外殼模型來設計接頭配置。圖2評估了對接接頭產生的輻射和重疊外殼接頭產生的輻射。通過相對的屏蔽水平，工程師可以根據外殼進行評估EMC決定預算和實現特定設計配置的成本。在模擬過程中添加內部元件對模擬時間時間產生很小的影響，因此設計者可以很容易地評估接頭屏蔽效果，從而導致插槽諧振耦合、諧振腔模式和與內部結構的交互。插槽泄漏的設計規則不適用于上述因素，這將導致高成本的過度設計和欠款設計。