4.电源地平面谐振分析

在完成了对网络的检查并做了相应的修改，接下来针对电源地平面进行谐振分析。EMIStream通过模拟板的形状和电源、地平面之间形成的电容进行建模，并运用SPICE电路仿真进行解析。用红色表示大的电压波动，蓝色表示小的电压波动。

首先对3V3的电源层面进行分析，鼠标点击选择3V3电源平面，填写和3V3电源平面最近的GND平面的间距，介质常数信息。修改Option选项中的计算网格大小为3毫米，设置扫描频率从30MHz到2GHz，步长为10MHz。点击RUN开始分析，结果如图4所示。

 谐振分析结果有两种图形显示：一种是PCB版图上的波动电压分布图，红色的区域为电压波动相对较大的地方，蓝色为电压波动相对较小的地方;另一种是在设定的频率范围内的全部谐振频率点，其峰值波动电压是否超标可以从选定的电磁标准曲线上看出。 从图5左图中可看出，电源/地平面在1.5GHz附近有很多谐振点。

对于电源/地平面谐振问题，可以通过在电压波动相对较大的地方增加退耦电容来减少谐振。EMIStream系统自带了常用电容的RLC模型，如果需要特别的RLC电容模型，用户可以自由添加。我们在几个红色地方添加C104的电容。需要注意一点的是，采用电容串联电阻的效果可能更好一些。再使用相同的设置，重新进行分析，结果见图5右图。此时的分析结果得到明显改善，刚才红色的区域都变成蓝绿色，从2G以下的最大谐振值都降到-5dB以下，满足了系统的设计要求。

本文小结

PCB设计的EMI问题是一个非常复杂的问题，需要用各种方法来综合处理，通过该案例分析，可以发现：(1)联合使用EMIStream工具和PCB设计工具，可以大大提高设计效率;(2)可在PCB设计阶段发现并解决EMI问题，减少反复修改的次数，节约成本;(3)与通常的SI分析工具相比，不需要IBIS模型，不是对一个网络而是对全部网络进行分析，很快(一分钟)可出结果;(4)可以立竿见影的帮助PCB工程师，帮助改进布局布线策略，减小电路板的EMI干扰的发射;(5)有效地提高设计质量，缩短设计周期，加快产品上市时间。