EMIStream培训教程
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2008.11
V1.001
Cybernet CAE Systems Shanghai Co. Ltd.
莎益博设计系统商贸（上海）有限公司
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目录
1.概要 (3)
2.软件介绍 (3)
3.关于EMC (3)
4.EMIStream设计流程介绍 (5)
①设计前准备 (5)
②读入PCB设计数据 (5)
③进行相关设置 (5)
④进行EMI分析 (7)
⑤各个规则的详细说明 (9)
●Trace length/布线长度检查。 (9)
●Number of Via-holes/过孔数量检查。 (11)
●Traces near plane edges/走线离板边的距离检查 (12)
●Traces crossing over GV planes/跨越电源地层的信号线的检查。 (13)
●Discontinuities of return current path/不连续的回路检查 (15)
●SG Trace/信号线包地检查 (17)
●Estimation of radiated electromagnetic field/评估整板EMI辐射 (18)
●Distance between grounding vias of SG traces/包地线上的相邻2个地孔的距离20
●Grounding vias along ground-plant edge/地平面边缘的地孔检测 (21)
●Filters on a trace connected to a connector/连接到连接器上的Filter检测 (21)
●Decoupling capacitor placement/电源管脚的退耦电容检测 (23)
●Differential Signal/差分信号的分析 (24)
●XTalk/串扰分析 (26)
●Power plane resonance analysis/电源，地平面的谐振解析功能。 (27)
5.莎益博设计系统的服务和技术支持 (29)
1．概要
本文介绍运用EMIStream,在整个PCB设计过程中进行板极EMI的控制，可以在很大程度上减少PCB的设计的EMI，缩短研发周期。
2.软件介绍
EMIStream是日本NEC公司基于多年EMI设计经验开发的应用软件，在日本已经推广使用了多年，它有效地减少了电子产品的EMI/EMC问题，大大缩短了产品开发周期。Cybernet在日本与NEC公司合作推广多年，今天又引入到中国，为中国的PCB设计工程师提供一个高效的EMI 设计工具。EMIStream可以与各种PCB设计流程集成使用，在PCB制造之前解决EMI问题。EMIStream软件内含13条经典EMI设计规则，可以完成全部网络的EMI分析，以及电源谐振分析。软件经过日本NEC内部产品实际设计结果验证，每个检查项目的设置值是经过实际验证的最佳理论值。
3.关于EMC(电磁兼容)
ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）
?ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）：（Emission）
?ＥＭＳ（Electro Magnetic Susceptibility）：（Immunity）
ＥＭＩ的规格
?ＦＣＣ （ＵＳ联邦通信委员会）
?ＣＩＳＰＲ （国际无线电干扰特别委员会）
?ＶＣＣＩ （民间信息技术设备无线电干扰控制委员会）
Class A or Class Ⅰ：工业领域
Class B or Class Ⅱ：住宅领域
ＥＭＩＥＭＩ（（电磁辐射电磁辐射））关于噪音的模型关于噪音的模型
EMI 可以分成两类：差模（Differential mode；DM）和共模（Common mode；CM）。差模也称作对称模式（symmetric mode）或正常模式（normal mode）；而共模也称作不对称模式（asymmetric mode）或接地泄漏模式（ground leakage mode）。
共模噪音及差模噪音
共模计算公式 差模计算公式
解决办法解决办法
4. EMIStream设计流程介绍
①设计前准备
EMIStream 软件目前支持业界通用的多种CAD软件的数据格式,如:
a. Altium(AD6,Protel系列)
b.Mentor(Expediton,Board Pads系列)
c.Zuken/Board designer CR5000系列
d.Cadence/Allegro系列
注:Cadence/Allegro的用户,因软件与EMIStream是无缝的连接.可直接由原理图导出*.DSN文件进行PCB设计中的EMI分析.
②读入PCB设计数据
开起EMIStream 软件,执行File\Open;
③进行相关设置
a)执行Edit \ Stack layers,
在对应的界面中设置PCB设计数据的层叠类型，介电常数及厚度。如下图
b) 执行Edit \ Edit Property \ Net Property
在Frequency(MHZ)栏设置对应的网络信号线的频率，单位为MHZ。
在G/V栏设置是对应网络是否为电源或地，G;GND V: Voltage
PairName 栏用来设置差分网络，如一对网络属差分，须在此栏使用相同的名
称（如下图）。
注：Cadence/Allegro软件的差分信息可直接导入到EMIStream,此处不用设置。
C）执行Edit \ Edit Property \ Component Property
在Type栏设置对应器件的类型
在Anlaysis Model name栏设置对应器件的分析模型。
在软件自带的subckt.lib 文件中，用户可自行添加分析模型。如下图。
d) 执行Edit \ Edit Property \ Divert parameter,
将上述a,b,c设置的相关属性保存为*.lay的格式，方便下次有类似的设计，可直接调用。
④进行EMI分析
a）开启要分析的网络
EMI\\Set Net Parameter，出现如下界面。
执行EMI
在需要分析的网络的CheckON/OFF栏，下拉选项中选择ON/OFF,缺省状态是所有网络开启（如下图）
b）开启要分析的规则（13条规则）
EMI\\EMI Chick Environment，出现如下界面。
执行EMI
不需要作分析的项,单击前面的黄色小方块，使之变为灰色即可。
缺省状态是所有规则开启。
c）高级用户可自行编辑规则。
EMI\\Set Parameter，
执行EMI
出现如下界面,各个规则都为NEC公司在EMI控制方面多年的经验积累数据， 用户可根据公司要求的不同来修改规则来进行EMI的分析。
注：软件不推荐修改其缺省值。
说明
⑤各个规则的详细
各个规则的详细说明
。
布线长度检查。
●Trace length/布线长度检查
Individual\\Trace length
EMI\\Individual
执行命令：EMI
软件定义在OMHZ以上的走线长度不能超过6400mil。
执行结果如下图：
结果以网络名的树型排列，后为相应网络的信号频率，最后括号内表示EMI的严重点数，1P表示辐射很小，99P表示辐射严重。
软件计算各个网络长度的Manhattan距离和实际走线长度，给出比较百分比，供用户参考。
并且可以有效的检测，在走线过程中出现的LOOP.
。
过孔数量检查。
●Number of Via-holes/过孔数量检查
Individual\\Number of Via
Number of Via--holes
EMI\\Individual
执行命令：EMI
软件定义在OMHZ以上的每条网络的过孔数量最多不能超过5个
执行结果如下图：
结果以网络名的树型排列，后为相应网络的信号频率，最后括号内表示EMI的严重点数，1P表示辐射很小，99P表示辐射严重。
软件会统计各个网络的Via的总数，及等效的寄生电容，根据实际情况，分析出该网络的EMI辐射，给出相应的严重点数，在板子上高亮表示，提醒用户修改。
●Traces near plane edges/走线离板边的距离检查
Traces near plane edges
dges
EMI\\Individual
执行命令：EMI
Individual\\Traces near plane e
软件定义在OMHZ以上的每条网络，带装线离板边的距离为40mil；电源层符合20H原则,用户可根据设计的实际情况在此处设置相应的参数。
执行结果如下图：
结果以网络名的树型排列，后为相应网络的信号频率，最后括号内表示EMI的严重点数，1P表示辐射很小，99P表示辐射严重。
软件会以圆圈的方式显示有问题的地方，并在右边提示错误出现的层数，方便用户查找。
跨越电源地层的信号线的检查。
。
●Traces crossing over GV planes/跨越电源地层的信号线的检查
Individual
EMI\\Individu
执行命令：EMI
al\\Traces crossing over GV planes
al
软件定义在OMHZ以上的每条网络，如通过Via跨越了电源和地层， 在Via的地方，电容距离不得超过200mil
信号线离地网络不能超过10mil
孔得大小为200mil以下，视为连续平面
同一层面上小于200mil得地网络不能作为临时回路
执行结果如下图：
结果以网络名的树型排列，后为相应网络的信号频率，最后括号内表示EMI的严重点数，1P表示辐射很小，99P表示辐射严重
双击每个网络的单项，会出现该网络的走线结构，并告知错误的类型，并提出可以实际操作的修改意见。
检查
不连续的回路检查
●Discontinuities of return current path/不连续的回路
EMI\\Individual
Individual\\Discontinuities of return current path 执行命令：EMI
软件定义在OMHZ以上的每条网络，在同一个平面层，回流路径不连续的情况。
如电容作为回流路径，最远距离为200mil。
信号线离地网络最大距离10mil。
孔得大小为200mil以下，视为连续平面。
同一层面上小于200mil得地网络不能作为临时回路。
执行结果如下图：
结果以网络名的树型排列，后为相应网络的信号频率，最后括号内表示EMI的严重点数，1P表示辐射很小，99P表示辐射严重
双击每个网络的单项，会出现该网络的走线结构，并告知错误的类型，并提出可以实际操作的修改意见。
●SG Trace/信号线包地检查
Individual\\SG Trace
EMI\\Individual
执行命令：EMI
软件定义在OMHZ以上的每条网络，在同一个平面层，回流路径不连续的情况。
信号线离地网络最大距离为10mil。
是否以单边包地计算EMI。
不需要设置包地的Pad/Pin/Via距离为200mil
。
注：执行SG Trace Check时，需要将Set net parameter下面的开关开启
下面的开关开启。
执行结果如下图：
结果以网络名的树型排列，后为相应网络的信号频率，最后括号内表示EMI的严重点数，1P表示辐射很小，99P表示辐射严重.
软件会以圆圈的方式显示有问题的地方，并在右边提示错误原因。
●Estimation of radiated electromagnetic field/评估整板EMI辐射.
dividual\\ Estimation of radiated electromagnetic field 执行命令：EMI
Individual
EMI\\In
dividual
只要在Set net parameter下面，将需要Check的网络设置频率，开启检测。即可对整板的EMI分析。
该项是用来计算所有信号是否超过电磁辐射的额定最大值
全板信号EMI仿真分析参数值。
1：电磁辐射的额定最大值
2：上升时间系数
3：最大上升时间
4：信号源电压
5：占空比
6: 输入封装电阻
7：输入封装电容
8：输出封装电阻
9：串联匹配电阻
10：终端匹配阻值
11：终端匹配阻抗
12：介电常数
13：导线阻抗
14：介质厚度
15：测试天线距离
16：最大扫描上限频率
分析结果如下图：
结果以网络名的树型排列，后为相应网络的信号频率，最后括号内表示EMI的严重点数，1P表示辐射很小，99P表示辐射严重.
软件会根据走线的参数和频率计算出每根网络的共模，差模辐射。
相邻2个地孔的距离
包地线上的相邻
●Distance between grounding vias of SG traces/包地线上的
。
Distance between grounding vias of SG traces。
EMI\\Individual
执行命令：EMI
Individual\\Distance between grounding vias of SG traces 软件缺省值为2800mil