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EDA/SW/T&M
EMI SIMULATION
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- ELETTRONICA OGGI 447 - luglio/agosto 2015
canali applicando segnali elettromagnetici multipli per verifi-
care la risposta di tutte le parti del sistema non solo alle fre-
quenze d’interesse ma anche alle loro principali armoniche.
Poi, per ogni elemento probabilmente ricettore di interferenze
viene ripetuta una simulazione 1-on-1, 2-on-1, 3-on-1 fino a
N-on-1 selezionando di volta in volta una o più delle probabili
sorgenti di emissioni e decidendo per ognuna una o più soglie
di attenzione in modo tale da valutare tutti gli accoppiamenti
d’intermodulazione. In questo modo il tool consente di ottenere
un quadro di indagine affidabile ed efficace.
Simulare le EMC/EMI in 3D
CSTè acronimo di Computer Simulation Technology, società
fondata per sviluppare tool di simulazione dei campi elettroma-
gnetici con funzionalità 3D adatte all’analisi e alla valutazione
degli accoppiamenti fra le radiazioni ad alta frequenza emesse
dai sistemi elettronici. Il suo principale prodotto è la CST Stu-
dio Suite che comprende diversi tool 3D di simulazione elettro-
magnetica fra cui il CST Boardcheck che serve per esaminare
l’integrità dei segnali e il livello di compatibilità elettromagneti-
ca nelle schede stampate e l’Antenna Magus che semplifica la
caratterizzazione delle antenne grazie a un ricco assortimento
di modelli configurabili che aiutano a rappresentare quelle par-
ti dei sistemi che evidenziano un comportamento da antenna
trasmittente o ricevente. I modelli fedeli delle sorgenti di cam-
po elettromagnetico e di tutti i punti che possono riceverli ac-
coppiandone l’energia con i circuiti ivi presenti sono essenziali
nell’analisi delle interferenze, non solo alla radiofrequenza ma
anche nella banda delle microonde.
Nella suite si trovano, innanzi tutto, il tool CST Microwave Studio
(MWS) per la simulazione 3D nel dominio del tempo dei campi
ad alta frequenza e il CST EM Studio (EMS) per la simulazione
e l’analisi 3D della distribuzione spaziale dei campi statici o a
bassa frequenza. Questi due tool consentono di caratterizzare
tutti gli elementi in gioco come antenne, filtri e cavi con il primo
e motori, sensori o trasformatori con il secondo. Più orientati a
utilizzi custom sono il CST Particle Studio (PS) e il CST MPhysics
Studio (MPS) che servono il primo per la simulazione dei cam-
pi irradiati dalle particelle cariche in movimento come fasci
di elettroni, tubi catodici o magnetron e il secondo per l’ana-
lisi degli stress termici e meccanici causati dalla presenza dei
campi elettromagnetici. Più vicini alle applicazioni sono il CST
Cable Studio (CS) e il CST PCB Studio (PCBS) per la simulazione
dell’integrità dei segnali e del livello di EMC/EMI attorno ai cavi
e alle schede stampate. Infine, nella suite c’è anche il prezioso
CST Design Studio (DS) che semplifica la sintesi e la simulazio-
ne elettromagnetica dei circuiti.
Alla fine dello scorso gennaio la società ha presentato il nuovo CST
EMC Studio specifico per la simulazione e l’analisi dei livelli di EMC
ed EMI nei prodotti elettronici di piccole e medie dimensioni, utile
non solo per i costruttori di apparecchi di elettronica consumer ma
anche per i laboratori universitari nelle ricerche sulla propagazio-
ne dei campi elettromagnetici. Questo tool consente di simulare e
valutare i campi emessi per radiazione o per conduzione, la suscet-
tibilità di parti del sistema alle scariche elettrostatiche e agli Envi-
ronmental Electromagnetic Effects (E3) nonché la probabilità di
accoppiamento con qualsiasi tipo di campo ad alta intensità (HIRF,
High-Intensity Radiated Field) o campo impulsato (EMP, Electroma-
gnetic Pulses). Il motore di calcolo è di tipo 3D Transmission Line
Matrix (TLM) con algoritmi numerici specifici per l’analisi tridimen-
sionale dei campi in grado di simulare anche gli effetti non lineari
dovuti al rumore elettromagnetico presente. Il tool è predisposto per
importare e scambiare file dati in tutti i formati EDA più diffusi.
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Fig. 4 – Il nuovo CST EMC Studio permette di valutare i livelli di EMC ed
EMI nei sistemi elettronici e caratterizzarne l’immunità alle scariche
elettrostatiche e ai campi di elevata intensità nel dominio del tempo
Fig. 3 – CST Studio Suite integra svariati tool per la simulazione e l’a-
nalisi della distribuzione spaziale dei campi elettromagnetici nelle tre
dimensioni e in un’ampia gamma di frequenze