- 采用电磁场仿真和测量技术快速定位电源地阻抗存在的问题.
接地电阻测试仪常见故障及相应解决方案
接地电阻测试仪常见故障及相应解决方案
常见故障1：当电池电压正常且测量了接地电阻时，测量数据不准确，误差较大。
原因：该故障通常是由检测信号滤波和调制电路故障引起的。
常见原因是滤波器电感T1损坏。
解决方法：更换滤波器电感T1。
常见故障2：发现电池电压正常，但无法测量接地电阻。
原因：该故障通常是由开关电源，功率计的AC / DC转换以及恒流输出部分的故障引起的。
解决方案：用频率计测量C端口；如果没有820Hz AC输出，请逐渐检查电路部分，从输出变压器，开关管，振荡电路等中找出故障部分，然后更换新部件进行维修。
常见故障3：测量时，HT2571接地电阻测试仪的指针不移动，或者电池电压和接地电阻测试仪的指针不移动。
原因：这可能是由于电表烧坏或电表与电路板之间的连接断开引起的。
这也是由于在使用或运输过程中接地电阻测试仪的过度振动。
解：首先，打开前面板并用手移动指针。
如果指针不能自动归零，则表明仪表已损坏。
否则，应焊接头部，并用电阻测量仪表。
如果电路断开，则表示仪表已烧坏。
然后使用万用表的电流和电压文件来测量原始的连接头连接器，按下接地电阻表以检查电压按钮。
如果万用表有电压指示，则表明接地电阻测试仪的故障是由万用表损坏引起的。
更换新仪表后，即可对其进行维修。
如果仪表头状况良好，请打开接地电阻测试仪的外壳，并检查仪表头的连接。
【精品】电快速瞬变脉冲群(EFT)和静电(ESD)问题的测量和定位
电快速瞬变脉冲群（EFT）和静电（ESD）问题的测量和定位大部分电子产品需要通过电快速瞬变脉冲群（EFT）(根据IEC61000—4-4)和静电放电（ESD)（根据IEC61000-4-2)等项目的标准测试.EFT和ESD是两种典型的突发干扰，EFT信号单脉冲的峰值电压可高达4kV，上升沿5ns。
接触放电测试时的ESD信号的峰值电压可高达8kV，上升时间小于1ns.这两种突发干扰,都具有突发、高压、宽频等特征。
在进行标准的EFT/ESD测试时，把干扰脉冲从设备外部耦合到内部，同时监视设备的工作状态.如果设备没有通过这些标准的测试，测试本身几乎不能提供任何如何解决问题的信息。
要想定位被测物(EUT）对突发干扰敏感的原因和位置，必须进行信号测量。
但是如果采用示波器进行测量的话，EUT内部的干扰会产生变化。
例如图1中，使用金属导线的探头连接到示波器，会形成一个额外的干扰电流路径，从而影响测试结果，很难定位产生ESD/EFT问题的原因。
EFT/ESD干扰电路正常工作的机理在进行EFT/ESD等抗扰度测试时，需要把相应的突发干扰施加到EUT的电源线,信号线或者机箱等位置。
干扰电图1用示波器测量EFT/ESD流会通过电缆或者机箱，流入EUT的内部电路，可能会引起EUT技术指标的下降，例如干扰音频或视频信号，或者引起通信误码等；也可能引起系统复位，停止工作，甚至损坏器件等。
电子产品的抗干扰特性，取决于其PCB设计和集成电路的敏感度.电路对EFT/ESD信号敏感的位置，一般能被精确定位。
形成这些”敏感点”的原因，很大程度上取决于GND/VCC的形状以及集成电路的类型和制造商。
实践发现,产生EFT/ESD问题的最主要的原因是，干扰电流的主要部分会流入低阻抗的电源系统。
干扰电流能通过直接的连接进入GND系统，再由线路连接，从另外一个地方耦合出来；干扰电流也能通过直接连接进入GND系统，然后通过和金属块(例如机箱）等物体的容性耦合方式,以电场的方式（场束）耦合出来。
电力系统中的接地故障检测与定位研究
电力系统中的接地故障检测与定位研究概述电力系统中的接地故障是一种常见的问题，它会导致电力系统的不稳定和安全隐患。
为了及时发现和解决接地故障，接地故障检测与定位成为电力系统研究领域的热门课题。
本文将介绍电力系统中接地故障的检测与定位方法，并分析其优缺点及发展趋势。
一、接地故障检测方法1. 测量法测量法是最常用的接地故障检测方法之一。
通过对电力线路的各种参数进行测量，如电流、电压、电阻等，可以判断是否存在接地故障。
该方法具有简单、直接的特点，但是由于电力系统中存在多种干扰，测量结果可能不够准确，需要结合其他方法进行验证。
2. 故障指示器法故障指示器法是一种基于故障指示器的接地故障检测方法。
故障指示器是一种可在故障发生时发出警报信号的装置，通过监测电力线路上的电流变化，当电流超过设定阈值时，故障指示器会发出警报。
该方法具有快速反应的优点，能及时发现接地故障，但是无法定位具体故障位置。
3. 电流频谱法电流频谱法是一种基于接地故障产生的特殊电流频谱特征进行检测的方法。
通过对电流信号进行频谱分析，可以识别接地故障的频率特征，从而判断是否发生接地故障。
该方法具有高精度、较低成本的优点，但是对测量设备要求较高。
二、接地故障定位方法1. 电阻法电阻法是一种基于电位测量的接地故障定位方法。
通过测量接地故障周围地电位的变化，可以计算出故障点的相对位置。
该方法具有定位准确、操作简单的优点，但是受到测量精度和检测仪器的限制。
2. 包络波形法包络波形法是一种基于多信号包络波形比较的接地故障定位方法。
通过对故障位置周围多个接地点的信号进行包络波形分析，可以找出包络波形变化最大的接地点，从而确定故障发生的位置。
该方法具有高精度、可靠性强的优点，但是对测试设备的频率响应要求较高。
3. 变比注入法变比注入法是一种利用高精度电流互感器对电力系统进行变比注入的方法。
通过对注入电流和注入电压进行测量，可以计算出接地故障点的位置。
该方法具有高精度、可操作性强的特点，但是对设备的要求比较高。
接地阻抗测试方法原理
接地阻抗测试方法原理接地阻抗测试是电力系统中常用的一种技术手段，用于评估设备对接地系统的接地质量。
接地阻抗测试原理是什么？在本文中，我将详细介绍接地阻抗测试的原理，以及常用的测试方法。
一、接地阻抗测试原理接地阻抗是指设备接地系统的电阻性能，是电路中电流通过接地电阻产生的电压。
接地阻抗测试的原理就是测量接地电阻的大小，根据欧姆定律计算得到接地电流的值，从而确定接地系统的电阻性能。
二、接地阻抗测试方法接地阻抗测试有多种方法，以下是常用的几种：1. 短时间测试法短时间测试法是对接地系统进行快速测试的方法，可以检测出接地系统中较大的缺陷，但不适用于较小缺陷或高阻值接地系统。
测试步骤如下：① 在目标接地系统的某一位置放置电极，另一极放置于接地系统中其他位置。
② 通过直流或谐波信号对接地系统施加电压，测量电流和电压值。
③ 计算接地电流和电压，得出接地阻抗值。
2. 反演法反演法利用信号反演技术，将施加在接地系统上的电压信号转化为接地电流信号，从而计算得出接地阻抗。
这种方法的优点是测试精确度高，适用于不同阻值接地系统。
测试步骤如下：① 在目标接地系统的某一位置放置电极，另一极放置于接地系统中其他位置。
② 通过反演装置，根据施加在接地系统上的电压信号计算得出接地电流信号。
③ 计算接地电流和电压，得出接地阻抗值。
3. 感性法感性法是对接地系统进行频率扫描测试的方法，可以检测出接地系统中的细小缺陷。
测试步骤如下：① 在目标接地系统的某一位置放置电极，另一极放置于接地系统中其他位置。
② 通过频率扫描仪，对接地系统进行扫描得到频率响应曲线。
③ 根据频率响应曲线计算得出接地阻抗值。
三、总结接地阻抗测试是电力系统中常用的一种技术手段，目的是评估设备接地系统的接地质量。
接地阻抗测试的原理是测量接地电阻的大小，根据欧姆定律计算得到接地电流的值，从而确定接地系统的电阻性能。
常用的测试方法有短时间测试法、反演法和感性法。
这些测试方法各具特点，可以根据实际测试需求选择合适的测试方法，确保测试准确性和有效性。
电源设计中的EMC问题与解决方法
电源设计中的EMC问题与解决方法在电源设计过程中，电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）问题是一个需要被高度关注的重要方面。
EMC问题的存在可能导致电子设备之间的相互干扰，从而影响系统的正常工作。
因此，深入了解电源设计中的EMC问题并寻求解决方法，对于保证产品稳定性和可靠性具有重要意义。
首先，我们来了解一些常见的EMC问题。
电源设计中的EMC问题主要包括以下几个方面：1. 电源线干扰：电源线作为电源输入和输出的连接途径，可能成为传导干扰的通道。
当电源线上的高频噪声传导到其他部分时，会引起其他电子设备的干扰，影响其正常使用。
2. EMI辐射：电源设备在工作过程中会产生电磁辐射，如果辐射幅度过高，可能会对周围的其他设备和信号线路产生干扰，使其无法正常工作。
3. 地线干扰：地线是电路中的参考电位点，负责回流电流。
但如果地线的阻抗较大或者回流电流过大，可能会导致地线产生较大的共模干扰，进而影响整个系统的正常工作。
接下来，我们将介绍一些解决电源设计中EMC问题的方法：1. 合理的布局设计：在电源设计过程中，应注意合理的布局设计。
通过将不同电路板的布局位置安排合理，减小信号之间的干扰。
将高频和低频电路分开布局，采用屏蔽罩等措施对敏感电路进行隔离，以减少电磁辐射和传导干扰。
2. 使用滤波器：在电源设计中，适当选择并使用滤波器可以有效减小电源线上的高频噪声。
滤波器能够过滤掉不需要的高频干扰信号，提高电源线的电磁兼容性。
3. 优化接地设计：合理的地线设计对于解决地线干扰问题至关重要。
通过降低地线的阻抗并增加回流电流的路径，减小共模干扰的产生。
同时，合理选择接地点，如使用星型接地方式，可以减少单点接地带来的电磁干扰。
4. 选择合适的电源元件：在电源设计中，选择合适的电源元件也能够有效降低EMC问题。
例如，采用能够提供更好电源抗干扰能力的开关电源，选择低电磁辐射的磁性元件等。
回路电阻测试仪现场测试中可能存在的问题
回路电阻测试仪现场测试中可能存在的问题简介电路回路电阻测试仪是电力行业中常用的一种测试仪器，用于测量电路中的回路电阻，以确定电路的安全性和牢靠性。
回路电阻测试仪通常在现场进行测试，但在测试过程中可能存在一些问题，本文将介绍这些问题并供应一些解决方案。
测试问题及解决方案1. 测试结果不精准问题描述：测试结果与实际值存在较大偏差，影响测试的精准性。
可能原因：—测试线路接触不良或者堵塞。
—测试线路损坏或老化。
—测试部位受温度、湿度等因素影响。
解决方案：—确认测试线路连接正确，并除去接触不良和堵塞。
—对测试线路进行检修和更换。
—在测试前使测试部位恢复正常温度和湿度。
2. 测试时间过长问题描述：测试时间过长，影响工作效率和测试周期。
可能原因：—测试仪器显现故障或不稳定。
—测试面积过大或测试线路过长。
解决方案：—修理或更换存在故障的测试仪器。
—细分测试区域，加添测试点数以缩短测试时间。
—接受更高效的测试仪器和测试方法。
3. 测试环境条件不良问题描述：测试环境中存在电磁干扰、高温、高湿等因素，影响测试结果。
可能原因：—测试仪器本身不具备稳定的工作环境条件。
—测试场所所处位置存在不良的电磁和电气环境。
解决方案：—接受符合测试仪器要求和环境条件的测试场所。
—对测试场所进行整治，除去可能存在的电磁干扰。
—选用承受高温、高湿等因素的测试仪器或在测试仪器四周进行相应的维护和保养。
4. 对测试方法存在误会问题描述：测试者对测试仪器的使用方法不了解或对测试要素存在误会。
可能原因：—测试者阅历不足或缺乏培训。
—对测试方法和要素缺乏清楚和精准的理解。
解决方案：—供应真实有效的培训，让测试者拥有充分的了解和使用阅历。
—加强测试技术和要素的普及程度和深度，让测试人员对测试方法和要素有明确的理解。
总结回路电阻测试仪在现场测试中发生问题的可能性较大，但存在的问题可以通过适当的解决方案得到解决。
通过了解测试问题及解决方案可以帮忙我们更好的使用回路电阻测试仪，提升测试的精准性和效率。
接地阻抗数值
接地阻抗数值（原创版）目录1.接地阻抗数值的概念2.接地阻抗数值的测量方法3.接地阻抗数值的应用4.接地阻抗数值的影响因素正文一、接地阻抗数值的概念接地阻抗数值是指在地面上设置一个接地装置，通过该装置对地电阻进行测量所得到的数值。
它是衡量接地系统性能的一个重要参数，直接影响到设备的安全运行和人身安全。
二、接地阻抗数值的测量方法1.接地电阻测量仪法：利用接地电阻测量仪进行测量，该方法操作简单，测量精度较高，是常用的测量方法。
2.电位差法：通过测量接地系统中各点的电位差，计算得出接地阻抗数值。
该方法适用于大型接地系统的测量。
3.接地阻抗测量仪法：利用接地阻抗测量仪进行测量，该方法可以测量接地系统的综合阻抗，但对测量环境要求较高。
三、接地阻抗数值的应用1.评估接地系统的安全性能：接地阻抗数值越小，接地系统的安全性能越高。
在接地系统设计、施工和运行过程中，需要根据接地阻抗数值来评估其安全性能。
2.指导接地系统的改进：通过对接地阻抗数值的测量和分析，可以发现接地系统中存在的问题，从而指导接地系统的改进。
3.接地系统的维护：定期测量接地阻抗数值，可以及时发现接地系统中的故障，保证接地系统的正常运行。
四、接地阻抗数值的影响因素1.接地装置的设计和施工质量：接地装置的设计和施工质量直接影响到接地阻抗数值。
合理的接地装置设计、良好的施工质量可以降低接地阻抗数值。
2.接地体的材料和尺寸：接地体的材料和尺寸对接地阻抗数值有较大影响。
通常情况下，接地体材料应选择导电性能好、耐腐蚀的材料；接地体的尺寸应根据接地系统的负荷电流和土壤条件来确定。
3.土壤条件：土壤的导电性能、湿度、密度等条件对接地阻抗数值有较大影响。
在土壤条件较差的地区，可以采用改善土壤的方法来降低接地阻抗数值。
4.环境因素：周围环境的电磁干扰、温度等因素也会影响接地阻抗数值。
测定电源电动势和内阻”实验的误差分析与比较
测定电源电动势和内阻”实验的误差分析与比较 在测定电源电动势和内阻的实验中，我们面临着许多挑战和误差来源。这些因素不仅影响实验结果，还能让我们对电源的理解更深一步。首先，实验过程中，连接电路的接触不良可能导致电流读数不准确。就像一根线不牢固，信号会变得模糊。实验器材的老化、磨损也会造成额外的阻抗，进一步干扰我们测量的准确性。
接下来，电源本身的特性也至关重要。电动势的变化与温度密切相关。我们知道，温度升高会导致电动势降低，这一点在实验中不能忽视。就像炎热的夏天，电池的性能往往不如冬天那样稳定。所以，环境因素也是我们需要考虑的关键。
在内阻测量中，连接线的电阻可能会被误认为是电源的内阻。电流通过时，连接线也会产生一定的阻抗。这就像你走在泥泞的路上，每一步都变得更加艰难。我们得仔细排查，确保测量的准确性。除此之外，使用不合适的仪器或不精确的测量工具，都会让结果大打折扣。
有趣的是，很多同学在实验时，常常忽略了定期校准仪器的重要性。仪器的校准就像我们日常生活中修理时钟一样，只有保持准确，才能确保后续操作的有效性。实验前的准备工作至关重要，这不仅能减少误差，还能让整个实验过程顺畅许多。
另外，数据处理也不可小觑。实验后，很多人可能会心急，随便分析数据，得出结论。其实，合理的统计分析能够帮助我们更清晰地理解实验结果。简单粗暴的处理方法往往会隐藏重要的信息。
最后，实验报告的撰写也很重要。很多同学在这方面容易走偏。报告不仅要有数据，还有对实验过程的反思。这种总结能让我们在下一次实验中避免同样的错误，提升我们的实验技能。
总之，测定电源电动势和内阻的实验，虽然简单，但其中的误差分析却充满了复杂性。我们在实验中，既要认真细致，又要用心去理解每一个环节。只有这样，才能真正掌握电源的秘密，让我们在科学的海洋中，畅游无阻。
EMC测试及故障排除方法
EMC测试及故障排除方法中心议题：单片机系统的EMC测试电磁兼容故障排除技术电磁兼容性新器件新材料的应用所谓EMC就是：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。
EMC测试包括两大方面内容：对其向外界发送的电磁骚扰强度进行测试，以便确认是否符合有关标准规定的限制值要求；对其在规定电磁骚扰强度的电磁环境条件下进行敏感度测试，以便确认是否符合有关标准规定的抗扰度要求。
对于从事单片机应用系统设计的工程技术人员来说，掌握一定的EMC测试技术是十分必要的。
1 单片机系统EMC 测试（1）测试环境为了保证测试结果的准确和可靠性，电磁兼容性测量对测试环境有较高的要求，测量场地有室外开阔场地、屏蔽室或电波暗室等。
（2）测试设备电磁兼容测量设备分为两类：一类是电磁干扰测量设备，设备接上适当的传感器，就可以进行电磁干扰的测量；另一类是在电磁敏感度测量，设备模拟不同干扰源，通过适当的耦合/去耦网络、传感器或天线，施加于各类被测设备，用作敏感度或干扰度测量。
（3）测量方法电磁兼容性测试依据标准的不同，有许多种测量方法，但归纳起来可分为4类；传导发射测试、辐射发射测试、传导敏感度（抗扰度）测试和辐射敏感度（抗扰度）测试。
（4）测试诊断步骤图1给出了一个设备或系统的电磁干扰发射与故障分析步骤。
按照这个步骤进行，可以提高测试诊断的效率。
5）测试准备①试验场地条件：EMC测试实验室为电波半暗室和屏蔽室。
前者用于辐射发射和辐射敏感测试，后者用于传导发射和传导敏感度测试。
②环境电平要求：传导和辐射的电磁环境电平最好远低于标准规定的极限值，一般使环境电平至少低于极限值6dB。
③试验桌。
④测量设备和被测设备的隔离。
⑤敏感性判别准则：一般由被测方提供，并实话监视和判别，以测量和观察的方式确定性能降低的程度。
⑥被测设备的放置：为保证实验的重复性，对被测设备的放置方式通常有具体的规定。
（6）测试种类传导发射测试、辐射发送测试、传导抗扰度测试、辐射抗扰度测试。
电磁干扰源定位技术
电磁干扰源定位技术1. 引言电磁干扰是指一种电磁能量的辐射或传输，对电子设备的正常运行产生负面影响的现象。
在现代社会中，电磁干扰广泛存在于无线通信、雷达系统、无人机和航空电子设备等各个领域。
电磁干扰会导致通信信号的弱化、噪声增加以及设备性能下降等问题，因此，准确地定位电磁干扰源成为了解决这些问题的关键。
本文将介绍电磁干扰源定位技术的原理、方法以及在实际应用中的一些挑战和解决方案。
2. 电磁干扰源定位的原理电磁干扰源定位的基本原理是通过测量电磁波的到达时间、方向、强度等参数，利用三角定位原理或其他定位算法确定干扰源的准确位置。
具体而言，定位的基本步骤包括：1.电磁波信号的接收：通过合适的接收装置，如天线、探测器等，接收到电磁干扰信号。
2.信号处理：对接收到的信号进行滤波、放大等处理，以增强信号的可测量性并去除噪声干扰。
3.参数测量：测量电磁波信号的到达时间、方向、强度等参数。
常用的测量方法包括到达时间测量、相位差测量、多普勒频移测量等。
4.定位算法：根据测得的参数，利用相应的数学模型和算法计算出电磁干扰源的准确位置。
3. 电磁干扰源定位的方法根据定位原理的不同，电磁干扰源的定位方法可以分为以下几种：3.1. 无源定位无源定位是指利用接收器自身接受来自电磁干扰源发出的信号进行定位。
这种方法不需要对电磁干扰源进行任何干预或修改，因此适用于多种不同类型的干扰源。
无源定位的关键是确定接收器之间的相关性和干扰源信号的空间传播关系。
常用的无源定位方法包括相对测向、时域测向、频域测向等。
3.2. 主动定位主动定位是指通过主动方式向电磁干扰源发送特定的探测信号，然后根据返回的信号进行定位。
这种方法需要对电磁干扰源进行干预，因此只适用于对特定干扰源的定位。
主动定位的关键是确定探测信号发射和接收的参数，以及信号的传播路径和特性。
常用的主动定位方法包括脉冲测向、相干测向、频率测向等。
3.3. 混合定位混合定位是指将无源定位和主动定位方法相结合，以提高定位的准确性和可靠性。
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- 采用电磁场仿真和测量技术快速定位
电源/地阻抗存在的问题
- 采用电磁场仿真和测量技术快速定位电源/地阻抗存在的问题
类别：电源技术
电源与地之间的输入阻抗是衡量电源供电系统特性的一个重要的指
标，影响电源供电系统特性的因素有：pcb的分层、电路板的布线、电源/地平
面的形状、元器件的布局、过孔和引脚的分布、ic的工作频率等等因素。为了
降低电源与地之间的阻抗，应遵循以下一些设计准则： 1.降低电源和地板层之
间的间距； 2.增大平板的尺寸； 3.提高填充介质的介电常数； 4.采用多对电
源和地层。对于设计工程师来说，测量电源与地之间阻抗的一个重要应用就
是：优化板上去耦电容的放置。 去耦电容的主要作用是抑制电路板本身特有的
谐振以减少噪声，同时，由于emi或噪声分布通常与整个电路板上各个区域电
源/地阻抗的分布有着密切的关系，控制电源与地之间的阻抗，是降低电路板的
辐射以控制emi问题的重要举措之一。这里面包含两方面的课题：1.如何确定
去耦电容的位置；2.如何确定去耦电容的具体数值。 图1 电源/地平面的模型
结构 传统的电源/地阻抗测量方法之一就是利用矢量分析仪来判断电路板布局
布线中存在的电源/地阻抗问题。这种方法存在的主要问题是：电路板必须设计
制造出来并安装好元器件，一旦发现诸如emi或噪声超标之类的系统设计问
题，返工重新设计电路板的可能性就比较大。此外，利用该方法测量电源/地阻
抗花费的时间较长、去耦电容的定位精度不够、需要反复试验才能最终优化去
耦电容的布局。 另一方面，建立在经验基础上的去耦电容设计规则，一般要
求： 电源输入端跨接一个10~100mf的电解电容器；为每个集成电路芯片配置
一个0.01mf的陶瓷电容器；经验规则存在的重要问题之一是有可能过多地添加
去耦电容。出于缩短上市时间和降低成本的考虑，系统制造商需要更为快速的
方法，来观测电路板系统上存在较大的电源/地阻抗的区域，并精确地优化去耦
电容的布局和设置，为此，本文着重介绍电磁场仿真和测量工具在定位较大电
源/地阻抗点中的应用及其发展趋势。 仿真工具：“零成本”定位电源/地阻抗
设计问题 在许多文献中，采用有效电感来模拟电源和地平面的电特性。在低频
时的有效电感模型(图1a)并没有考虑在电源和地平面中波的传播和谐振，因
此，它不适合于模拟高速封装结构，模拟的结果也不精确。线天线模型(图1b)
是电源和地平面结构的另一种近似。该方法能够处理波的传播和通孔的相互作
用，但是对于复杂的结构需要很长的计算时间，此外，要将这个频域技术与时
域电路仿真器直接连接起来也不方便。许多公司在电路仿真器中采用流行的2d
电容/电感网格模型来模拟电源和地平面(图1c)。采用这种方法，导电平面被
分为小的单元，每个单元由单元中的电容和电感来模拟。这种方法的主要优点
是它适合于瞬态spice类型电路的仿真。 对电源/地建模的目标是压缩电源/地
噪声、优化去耦电容布局并选择正确的去耦电容数值。这个过程中选择的eda
工具必须具备下列基本组成部分： (1) 可以提取传输线的rlgc矩阵的2d场求
解工具；(2) 有损传输线仿真器；(3) 用于绑定线、通孔、金属平面的3d场求
解工具；(4) ic、驱动电路和接收器的行为模型。 例如，利用sigrity 公司
的si仿真工具，并通过一系列“what-if”仿真，可以确定恰当的耦合电容
值。图2所示为4层电路板，各层分别为信号、电源、地和信号，芯片位于电
路板的中央。图3所示为10ns内电源面和地面之间噪声电压历史峰值的空间分
布。从图4很容易识别电源和板上去耦电容的位置。此外，还可以看到：上角
显示存在很大的电源/地噪声波动，而那里正是时钟线通孔所在的位置。显然，
当时钟线从顶层向底层转换时，电源和地之间的转换孔耦合了电源/地噪声。图
5表明：时钟线通孔位于同步开关噪声的热点。
图2 同步开关输出期间电路板上存在问题的时钟网络 压缩耦合噪声
的方案很简单。在电路板上角的时钟通孔附近安装一个去耦电容，该处的电源/
地噪声就降低了，时钟线上的感应耦合噪声也降低到噪声门限之下。 一般地
说，通过高精度建模计算并全波电磁场求解方法，例如三维有限差分时域(fdtd)
方法或有限元方法(fem)，原则上总能够优化整个电路板的去耦电容的布局，因
此，是eda行业发展的一个方向。 例如，ansoft公司最新推出的nexxim作为
新一代的时域和频域电路仿真工具，具备对超复杂和大规模的射频和模数混合
电路进行时域和频域精确并快速混合仿真的能力。利用其独特的电磁场仿真模
型，可以对传统仿真无法圆满解决的特殊器件进行精确建模，如一些特殊的非
线性器件和变压器(包括不对称和各种抽头变压器)等。同时，以其强大的仿真
能力，支持目前日益复杂的系统及仿真。安捷伦业已把它的eda系列产品扩展
到包括完整的3d电磁场(em)仿真，包括与电路布局的直接链接及协同仿真能
力。
图3 在1.5ns电源和地面之间的空间噪声分布 juniper networks公
司的flomerics flo/emc为仿真电子设备内部或周围的电磁感应提供了一个分
析环境，该软件不同于通用的电磁仿真软件，它采用transmission line
matrix (tlm, 传输线矩阵)方法来解麦克斯韦方程，可对emc仿真发挥出最大
优势。tlm方法实现了在一个仿真周期中，有用信号的所有频率通过一次运算
就可获得系统的全部宽带响应，它对emc分析的贡献在于可能的响应和辐射变
化的频谱范围很宽。此外，tlm方法建立了等效传输线矩阵，并可以直接解出
了它们的电压和电流，从而精确地预知了电磁辐射的频率和位置。
图4 在10ns内电源和地面之间的峰值噪声电压的空间分布 采用仿真
工具的最大好处是：在电路板和系统设计完成之前，通过仿真发现系统设计中
存在的emi问题，并有可能快速优化去耦电容的布局和设置，从而以“零成
本”完成系统的初步设计。 利用电磁场测量工具快速观测电源/地阻抗设计问
题 高速pcb分析和仿真设计工具，可以帮助工程师在预知电磁辐射的频率和位
置方面解决一些问题，但是，要精确仿真emc问题，就必须用spice模型，目
前几乎所有的asic都不能提供spice模型，而如果没有spice模型，emc仿真
是无法把器件本身的辐射考虑在内的(器件的辐射比传输线的辐射大得多)。另
外，仿真工具往往要在精度和仿真时间上进行折中，精度相对较高的，需要的
计算时间很长，而仿真速度快的工具，其精度又很低。因此，用这些工具进行
仿真，不能完全发现高速pcb设计存在的 emi和电源/地阻抗超标等问题。
图5 在通孔处，时钟树受到同步开关噪声的影响 在各种电磁辐射测
量方法中，常采用近场扫描测量方法。近场扫描原理的测量主要在活性近场区
域进行，dut上发出的辐射信号大部分被耦合到磁场探头上，少量能量扩散到
自由空间。磁场探头耦合了近h场的磁通线以及pcb上的电流，另外它也获取
一些近e场的微量成分。大部分pcb活性近场区域能量都包含在近磁场中。容
向科技的emscan扫描系统就适合于对这些pcb的近场诊断。 emscan测量可以
得出下列非常重要的信息：干扰产生点、干扰分布、覆盖大区域的干扰传导路
径、干扰所在pcb区域以及内部结构或临近i/o模块间的耦合等，还可以看到
数字电路和模拟电路分开的效果。 此外，emscan具有频谱扫描功能和空间扫
描功能。频谱扫描的好处在于可以让工程师对dut产生的频谱有一个大致的认
识：有多少个频率分量，每个频率分量的幅度大致是多少。空间扫描的结果，
是针对一个频率点的，是一张以颜色代表幅度的地形图，工程师能实时看清
pcb产生的某个频率点的动态的电磁场分布情况，从而对去耦电容的布局、参
数选择做出优化。因此，利用电磁场测量工具观测电源/地阻抗设计问题也是目
前行业发展的趋势之一。