引言：
电磁兼容EMC行业如火如荼，特别是2025年，GB 4343-2024、GJB151C等中国全新的EMC标准的发布，都意味着我们国家的质量认证管理部门越来越重视国产产品的电磁兼容EMC性能，如果您作为一个EMC工程师，应该首先学会按新的标准要求做产品测试，然后要在新的一年学会用EMC仿真软件做自家产品的EMC分析，以提高自身在EMC行业的竞争力。
当前的EMC工程师就业背景：
不论是车载电子、民用产品、工业设备、集成电路行业，由国家标准委员会为它们定制的EMC标准是对EMC工程师的基本要求，工程师需要严格按照最新的EMC测试标准做产品的认证测试；另外如果从招聘网站上搜索“EMC工程师”的招聘职位，我们会发现大部分公司不再单纯的只要求EMC工程师做EMC测试，而且还要学会在研发前用EMC仿真软件对产品做RF、IC、PCB之间的EMI分析。
然而，只按照标准进行EMC测试是大部分EMC工程人员的基本工作，他们甚至无法解决辐射干扰超标、静电和浪涌脉冲打坏MCU芯片等常见的EMC问题，更不用说在产品没生产出来前进行EMC预仿真，提前了解不同的产品结构、PCB layout 的设计对最终EMC性能的影响。
明确EMC仿真的重要性：
我们在另外一篇文章里介绍了“ 电子产品生产流程和EMC测试的关系”，说明了在研发阶段进行测试整改和PCB设计仿真将降低整个产品生产环节的成本费用。如果在产品生产出来后我们才考虑电磁兼容测试，您和您的公司将需要花费巨大的金钱、时间、精力去解决产品被测量和报告的EMC问题。
所以，提前用EMC仿真软件对产品的结构、PCB进行分析，在产品生产出来之前就解决大部分EMC问题，这对于EMC工程师自身以及制造商都是有利的。下面就来了解下现在电磁兼容EMC仿真软件有哪些？
电磁兼容EMC仿真软件：
Ansys
Ansys 提供了三款电子EMC仿真软件，包括 HFSS、Slwave、EMC plus：
Ansys HFSS
Ansys HFSS 3D分析
Ansys HFSS是一款3D电磁（EM）仿真软件，用于设计和仿真高频电子产品，如天线、天线阵列、RF或微波元件、高速互连、滤波器、连接器、IC封装和印刷电路板。全球工程师使用Ansys HFSS软件设计通信系统、高级驾驶辅助系统（ADAS）、卫星和物联网（IoT）产品中的高频、高速电子产品。
HFSS的基本功能：
- 天线设计工具包
- 雷达前/后处理
- 频时域有限元法
- 混合FEM/IE/SBR+求解器
- 新：符合ISO-26262
- 三维布局ECAD流程
- *SBR+加速多普勒处理
- 积分方程（MoM）
- 内存矩阵求解器
- 5G后处理
- 并行初始三维网格划分
- SBR+适用于大规模EM
- 多重收缩解算器
Ansys Slwave
Ansys Slwave 电热分析
SIwave可帮助您建模、仿真和验证现代高性能电子产品中典型的高速通道和完整的功率传输系统。它可以准确提取多千兆位SERDES和内存总线，为各种设计提供产品合规性。SIwave的完整配电网络（PDN）的全波提取使您能够通过低压设计中的自动去耦分析来验证噪声裕量并确保满足阻抗曲线。
Slwave的基本功能：
- 布局和几何图形导入
- IBIS和IBIS-AMI SerDes分析
- 阻抗和串扰扫描
- EMI解决方案
- 电热分析
- 虚拟合规性
- 多域系统建模
- 高性能计算
- 自动去耦电容器
- 电迁移分析
Ansys EMC Plus
Ansys EMC Plus 分析电缆模型
Ansys EMC Plus 是一款平台级EMC电磁建模与仿真软件。Ansys EMC Plus专门分析大型平台上的雷电感应电磁（EM）效应以及飞机和汽车平台上的电缆EMI/EMC问题，以支持EMC认证。Ansys EMC Plus通过对航空航天、汽车、军事、石油和天然气、消费电子和能源领域的线束模型进行系统设计评估，还能分析电缆横截面静电模拟和混合输电电路板的分析，支持从设计到验证的工作流程。
基本功能：
- 时域有限差分法
- 混合传输线求解
- 支持Ansys HPC
- 支持多级屏蔽
- 电感和电容仿真
- Ansys SpaceClaimTM包括
- 薄曲面算法
- Ansys HFSS集成
CST Studio Suite
CST Studio Suite®是一款高性能3D EM分析软件包，CST软件用于模拟整个电磁频谱的电磁场。 它允许工程师在设计过程的最早阶段就使用虚拟原型进行实验，比较不同配置的性能，并优化产品。仿真可以减少所需的物理原型数量，缩短开发过程，从而降低成本和缩短上市时间。产品可以作为真实系统的一部分进行模拟，以分析其安装性能并验证其是否符合法律的电磁兼容性（EMC）和暴露限值，从而避免耗时的重新设计或代价高昂的召回。
CST Studio Suite的单一用户界面中包含了适用于整个电磁频谱应用的电磁场求解器。求解器可以耦合以执行混合仿真，使工程师能够以高效和直接的方式灵活地分析由多个组件组成的整个系统。与其他SIMULIA产品的协同设计使EM仿真能够集成到设计流程中，并从最早阶段开始推动开发过程。
电磁分析的常见主题包括天线和滤波器的性能和效率、电磁兼容性和干扰（EMC/EMI）、人体暴露于电磁场、电机和发电机中的机电效应以及大功率设备中的热效应。
CST五大功能模块：
- 电磁仿真求解器
- 电磁设计环境
- 自动优化
- 电磁系统建模
- 工作流集成
CST运用：
- 天线设计与仿真
电磁仿真工具在天线开发和集成的整个过程中是非常宝贵的。它们有助于创建功能性天线设计，改进它们以符合要求，并评估其性能和安装后的RF暴露。SIMULIA套件为天线工程师提供了各种应用所需的工具。
- 电磁干扰仿真
控制电磁干扰（EMI）是电子设备设计和制造的关键方面。产品必须符合国际电磁兼容性（EMC）标准，以确保电磁辐射在允许的范围内，并且这些设备不易受到外部干扰。电磁仿真有助于识别潜在的问题，并可以简化认证方面的开发过程。
- 微波/射频滤波器元件设计仿真
CST Studio Suite技术提供各种电磁解算器，用于模拟微波和射频滤波器和组件。时域解算器非常适合宽带行波元件，而频域解算器非常适合带通滤波器等高度谐振的结构。特殊功能包括移动网格和模型降阶方法，以实现准确和快速的模拟。波导端口有助于激励传输线，系统装配建模简化了复杂的器件建模。Fest3D的求解器技术对于模拟波导结构是有效的。
- 生物电磁场仿真
- 电磁兼容性仿真
- 信号和电源完整性仿真
- 低频电磁场仿真 & 电机仿真
SIMULIA的多功能工具可满足不同行业的用户需求，确保医疗设备和磁体设计等关键应用的准确性。先进的建模功能允许对带有永磁体或超导线圈的设备进行深入分析。定制的界面帮助用户模拟和增强高效电机和发电机。电磁仿真有助于创造具有最佳性能的可持续机器。
- 光学器件仿真
CST Studio Suite熟练有效地模拟光学频率下的波动行为。自动导入链接到光子器件布局工具，轻松生成3D仿真模型。材料库包含光频材料模型。后处理模板可以计算标准的行业指标。借助高性能计算选项，可以模拟大型电气元件。
- 粒子动力学模拟
SIMULIA仿真产品组合提供了多种求解器，用于模拟具有自由移动粒子和电磁场的设备。它包括CST Studio Suite和Opera的技术。带电粒子动力学模拟涉及分析粒子发射、静电加速、静磁聚焦和高能相对论运动方程。
Simcenter
Simcenter 仿真电机线圈
Simcenter MAGNET仿真软件可帮助您在复杂、嘈杂的环境中提高效率、确保兼容性并保证性能。Simcenter MAGNET是一个强大的电磁场仿真解决方案，用于电机、发电机、传感器、变压器、执行器、继电器或任何带有永磁体或线圈的组件的性能预测。
模拟电磁设备的物理特性
Simcenter MAGNET具有精确模拟电磁设备物理特性的功能。这包括建模制造过程、温度相关材料特性、磁化和退磁建模以及矢量磁滞模型等的能力。
Simcenter MAGNET还具有内置的运动求解器，具有六个自由度的能力。它允许对磁悬浮或复杂运动等复杂问题进行精确建模和分析。这是通过独特的智能重新网格化技术实现的。
通过模拟自动化探索可能性
高效的设计过程需要可以根据工作流程定制的工具。Simcenter MAGNET包括先进的脚本功能，可实现灵活的工作流程自动化。
使用Simcenter MAGNET完全参数化的CAD功能将提高您的仿真效率。特别是，通常需要大量手动过程的模型，例如那些包括针对具有不同尺寸和许多气隙的各种磁体的大量计算的模型。
与电路到系统级建模保持集成
系统级（1D）或基于模型（2D轴对称、2D平移和全3D）的分析需要精确的子元件模型，以考虑影响整体系统行为的相互作用和局部瞬态。
Simcenter MAGNET包括本地电路仿真、联合仿真连接以及为Simcenter Flomaster、Simcenter Amesim和其他平台导出1D系统模型等功能。
一系列专用求解器（基于时间和频率、线性和非线性、有限元和边界元）提供了变革性的CAE过程，模拟范围从快速的初始分析到最终验证的固有真实性。
基本功能：
- 交流电磁仿真
- 先进电磁材料建模
- 电场模拟
- 电磁运动模拟
- 瞬变电磁模拟
- 稳态和瞬态温度分布
EMCOS
EMCoS Studio
在EMCoS Studio中进行仿真，找到各种EMC问题的解决方案。EMCoS Studio为复杂的EMC问题的仿真提供了方便的用户界面。模型可以从简单的测试设置到复杂的现实生活环境。
EMCoS SimDAT
EMCoS SimDAT是一个用于仿真数据分析和结果后处理的强大工具。它可以在3D视图中加载计算模型，并使用高级2D和3D后处理工具分析结果。EMCoS SimDAT包括用于人体暴露分析的特殊扩展和用于数字信号处理的高级虚拟频谱分析仪工具。
Remesh
使用ReMesh，基于更详细的表示，为EM模拟准备车辆、飞机或船舶模型。ReMesh允许执行有效和快速的模型粗化，减少离散元素的数量并保持原始形状。
Cadence
做硬件研发人员的都知道，Cadence 原来是一个电路板和PCB layout 设计软件，现在该软件添加了几个EM仿真模块：
Clarity 3D Solver EM仿真求解器：
Clarity 3D Solver 利用Cadence Allegro®PCB或IC设计和Virtuoso系统设计平台中已定义的几何和材料信息，获得PCB、封装和IC结构的高速/高频电气行为。通过提供几乎无限容量的EM分析，可以覆盖当今异构系统中的各种制造技术，设计人员可以解决更大的问题，而不会增加与设计导出、分区、简化和重新组装分析结果相关的时间、成本和潜在错误。Clarity真3D EM场求解器使设计人员能够避免容易出错的分治方法，并在保持黄金标准精度的同时将模拟速度提高10倍。
Cadence Sigrity 信号和电源完整性仿真
Cadence Sigrity™ SI/PI技术提供强大、准确的信号完整性（SI）和电源完整性（PI）平面3D EM仿真，可解决当今领先的5G通信、汽车、超大规模计算以及航空航天和国防行业的规模和可扩展性挑战。该软件适用于所有主要的PCB和IC封装设计平台，包括Cadence的Allegro PCB、Allegro封装和Integrity 3D-IC设计平台。它为高速系统设计人员提供全面的端到端SI/PI分析、设计中互连建模以及用于PCB和IC封装设计的电源传输网络（PDN）分析。在统一、集成和协作的设计环境中工作，设计工程师的工作效率更高，能够满足压缩的时间表，并在预算范围内按时将产品推向市场。
EMX Planar 3D Solver 高频和高速IC EM 仿真
EMXPlanar 3D Solver是一款用于高频和高速IC设计的EM仿真器。它使设计人员能够准确地模拟复杂的布局，同时减少设计周期时间。该求解器经过优化，可用于分析硅上的无源器件，主要是平面导体和小过孔（如片上互连）。它还拥有来自所有主要代工厂的广泛的工艺设计套件（PDK）库。这种组合提供了快速和准确的过程。EMX求解器与Virtuoso平台和Virtuoso Studio无缝集成
Altium Designer
Altium Designer 和 Cadence 一样是知名的电路PCB设计开发软件，这里列出AD软件的最大需求是因为Altium Designer提供了一套全面的分析工具，涵盖电路性能、信号完整性和直流电源系统。在创建设计时轻松执行电路仿真并测试您的想法，支持数字格式的模拟PSpice、LTspice和xSpice。
- 执行任何基本电路分析
- 在单一环境中进行设计和仿真
- 模拟组件公差
- 查看模拟结果的每个细节
- 使用SPICE模型获得即用型组件
AD软件最有趣的功能在于它可以让您在软件内就可以在3D视角进行3D-MID 设计，3D-MID技术将电路与三维机械部件相结合。不过事实上，现在暂时没有发现该软件有电磁仿真的功能。但是我们需要该软件设计原理图和PCB，然后导入到之前提到的Ansys 等软件中分析。
Altium Designer 3D-MID 设计
以上就是常见的电磁兼容EMC仿真软件的基本介绍，最重要的是根据它们的功能选择最适合自己的产品软件，然后在空余的时间学习和进步。