CST仿真PCB近場輻射（三）：有屏蔽罩的PCB近場輻射仿真

作者 | Zhou Ming

在PCB板級EMC設計中，有時候為了抑制器件或走線的近場輻射問題，會采用分腔屏蔽的辦法，如上圖所示。金屬上蓋按照不同的功能區域進行分腔設計，隔筋的位置要用到金屬簧片、導電布、導電膠等屏蔽材料，避免出現長的縫隙。本期介紹如何仿真有屏蔽罩的PCB的近場輻射。

屏蔽罩的3D建模

金屬屏蔽罩可以從CAD模型直接導入，四個角落是螺釘，材料設置為Alumina。中間長縫隙位置填充導電膠。

導電膠的3D建模

導電膠等屏蔽材料的建模是仿真的最大難點之一。目前常用的建模思路有電阻等效和材料等效等方法，不管哪種方法，首先要做的精確的測量屏蔽材料壓縮后的搭接阻抗。對于直流（DC）或者低頻段（KHz、MHz）的阻抗測量，可以采用阻抗分析儀等工具，配合專用的測試卡具。對于高頻段（GHz）的搭接阻抗測量，需要設計專門的測試工裝，借助網絡分析儀等高頻測試設備。在測量過程中要記錄好三維尺寸、壓縮量、壓力、搭接阻抗值等關鍵數據。

有了測試數據，接下來可以利用CST的Partial RLC求解器對壓縮后的屏蔽材料進行3D建模，在上下接觸面設置node，根據搭接阻抗的測量結果轉換成材料的電導率，這樣就完成了屏蔽材料的3D建模。

添加近場probe

導電膠兩側位置添加E-probe和H-probe，可以對比兩側場強的差異，用來評估屏蔽罩的屏效指標。

屏蔽罩近場輻射結果分析

我們先看看下圖兩個位置的H-probe接收的磁場強度差異，相差7dB。

再看看下圖兩個位置的E-probe接收的電場強度差異，相差19dB。

還可以通過設置場監視器來監測屏蔽罩內外電場和磁場的差異，可以明顯看出低頻情況下，鋁金屬外殼對電場的屏效要明顯好于磁場。