CN115688646A - 一种预测pcb主板上emi辐射的专家系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子产品EMC设计领域，具体涉及一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，包括输入阶段、评估阶段、估计阶段和输出阶段，所述输入阶段和评估阶段通过数据传输通道连接，所述评估阶段通过数据传输通道连接估计阶段，所述输出阶段与估计阶段之间通过数据传输通道连接，本发明的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，通过设计输入阶段、评估阶段、估计阶段和输出阶段能够解决现有技术中由于有限的EMC专家与日益增多的电子产品之间形成巨大的供需矛盾，加剧企业在早期发现电子产品EMC难度的问题。

Description

一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统

技术领域

本发明涉及电子产品EMC设计领域，具体涉及一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统。

背景技术

电磁兼容技术EMC是一个正在不断发展的新的学科领域，解决电磁兼容问题是一项专业性强，技术要求高的工作。电磁兼容问题是一门多学科交叉的研究领域。它是以电磁场理论为基础，包括信息、电工、电子、通信等学科的边缘科学，涉及到数学、电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析等理论基础。

专家系统ES是一个具有大量的专门经验的程序系统，它应用人工智能和计算机技术，根据特定领域的知识和经验进行推理判断，以解决那些需要人类专家才能处理的复杂问题。

人工智能在国际上被认为是21世纪的重大技术，而专家系统是人工智能中重要的一个领域。它从20世纪80年代开始进入商品化阶段，并逐渐产生巨大的经济效益，进入90年代以后，随着计算机技术发展和人工智能成果的涌现，如神经网络技术和遗传算法的相继应用，专家系统在各专业技术领域的应用表现出日益增强的生命力。

及早发现电子产品的EMC问题越来越重要。后期修复通常昂贵或不切实际，增加复杂性，早期识别具有挑战性，原型昂贵且可用太迟了，全波建模通常不切实际，信息的缺乏，系统的复杂性高，仿真时间长，难以评估特定组件结构的影响。

尽管目前市场上有许多计算机建模工具，但EMC工程师很少使用它们来分析印刷电路板(PCB)布局。当关键电路被放置和布线时，计算机建模是可以为电路板设计人员提供有价值的见解，但它们并不擅长识别那些导致了大多数EMC问题的无意发射源和耦合路径。考虑到当今电子设备的复杂性，印刷电路板的全波建模并不是一个实际的选择。即使有无限的计算资源，通常情况下，电路板设计人员也无法获得进行精确分析所需的有关组件、信号和软件的所有必要信息。此外，EMI测试程序存在可重复性问题，这使计算机模型无法准确预测其结果。

尽管缺乏进行全波建模所需的信息，但经验丰富的EMC专家通常能够在印刷电路板布局中识别潜在的EMC问题，并估计这些问题对系统辐射发射的影响，但经验丰富的EMC专家需要大量的时间成长和大量的资源供其成长，因此经验丰富的EMC专家数量有限，随着社会的飞快发展，电子产品的数量日益增多和电子产品电路愈加的复杂，非专业人士难以发现电子产品的EMC，有限EMC专家与日益增多的电子产品之间形成巨大的供需矛盾，市场需求大。

发明内容

本发明提供一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其目的在于专家系统方法试图模拟EMC专家使用的过程，以允许印刷电路板设计人员在设计过程中更早地识别潜在的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，包括输入阶段、评估阶段、估计阶段和输出阶段，所述输入阶段和评估阶段通过数据传输通道连接，所述评估阶段通过数据传输通道连接估计阶段，所述输出阶段与估计阶段之间通过数据传输通道连接。

进一步的，所述输入阶段包括输入和分类，所述输入和分类之间通过数据传输通道连接。

进一步的，所述输入包括元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件。

进一步的，所述分类通过数据传输通道分别连接元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件用于获取数据进行网络分类。

进一步的，所述评估阶段包括关键网络噪音估计、EMC设计规则检查程序和EMI算法，所述关键网络噪音估计与网络分类用数据传输通道相连接，所述关键网络噪音估计通过数据传输通道分别连接EMC设计规则检查程序和EMI算法。

进一步的，所述EMI算法包括差模辐射算法、电流驱动共模辐射算法、电压驱动辐射算法和I/O耦合辐射算法。

进一步的，所述估计阶段通过数据传输通道分别连接EMC设计规则检查程序和EMI算法用于估计阶段获得评估阶段的数据。

进一步的，所述输出阶段与EMC专家系统的用户界面相连接用于将EMC专家系统对PCB主板辐射电磁干扰的总体估计呈现给用户。

本发明的有益效果：

1、本发明的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，通过设计输入阶段、评估阶段、估计阶段和输出阶段能够解决现有技术中由于有限的EMC专家与日益增多的电子产品之间形成巨大的供需矛盾，加剧企业在早期发现电子产品EMC难度的问题。

2、虽然市场上有许多EMC分析软件工具，但很少有工程师拥有有效使用这些工具所需的知识和经验，专家系统为这个问题提供了解决方案，因为它们能够产生与现有软件相同的结果，而不需要用户成为EMC专家。EMC专家系统模拟了人类EMC专家的思维过程。它从自动化板布局工具生成的文件中读入板布局信息。然后，它使用知识库(组件库)中存储的信息推导出板上各网的某些信号属性和功能。这些信息用于识别和评估可能的辐射源和天线，并提供主板辐射的总体估计。它还提供了有助于降低辐射电磁干扰水平的建议。组件库中提供的信息的质量决定了专家系统估计的准确性。因此，定期更新组件库是很重要的。组件库需要由专家维护，而专家系统本身可以由任何人使用。设计EMC专家系统不是为了取代人工EMC专家。它只是负责原先由人类专家执行的一些更普通的任务。而且，由于计算机的高效运行，可以比人类专家花费更少的时间。这背后的想法是，当板子最终被带到人类专家面前时，板子在EMI方面基本上是干净的，专家可以专注于更微妙更高深的问题。

3、因为专家系统本身就是人工智能AI的重要分支，借助于人工智能和机器深度学习，专家系统具有自我进化能力，在专家的维护下，元件库，测试案例，设计规则以及算法等组成和全套系统可以不断完善，与时俱进。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明使用流程的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明EMI算法的示意图；

图4为本发明辐射算法的示意图一；

图5为本发明辐射算法的示意图二；

图6为本发明辐射算法的示意图三；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1、图2所示，一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，包括输入阶段、评估阶段、估计阶段和输出阶段，所述输入阶段和评估阶段通过数据传输通道连接，所述评估阶段通过数据传输通道连接估计阶段，所述输出阶段与估计阶段之间通过数据传输通道连接，用户通过使用EMC专家系统可以及早发现产品的EMC问题，减少用户的后期损失，用户设计开发一款电子产品不确定电子产品是否存在EMC问题需要更改设计时，可以使用EMC专家系统，检测无问题产品可直接开发生产，若有问题EMC专家系统可以解决会给非专家的用户建议帮助解决问题，同时非专家的用户还可以带着EMC专家系统的建议去咨询EMC专家，EMC专家系统无法解决时会将问题交给EMC专家解决，其工作方式用户将所需检测的PCB主板的相关数据输入进EMC专家系统中，输入阶段收集被分析的PCB主板的信息并对PCB主板电路进行分析，分析后，将其结果提供给用户，用户可以修改结果，或提供可能填补可用信息中的任何空白的信息，如果用户对这些结果满意，则通过数据传输通道将它们传递到EMC专家系统的评估阶段，评估阶段计算检测PCB主板上的EMI辐射，估计阶段将评估阶段检测的结果结合起来形成PCB主板的辐射电磁干扰的总体估计，最后通过输出阶段将EMC专家系统对PCB主板的评价呈现给用户，并且EMC专家系统可以提供解决方案和建议，而且也给了用户一个置信水平的解决方案。

参照图2所示，所述输入阶段包括输入和分类，所述输入和分类之间通过数据传输通道连接，用户向EMC专家系统输入待检测PCB主板的相关的数据，EMC专家系统对输入系统内的数据进行分类，PCB主板的数据经过分类能更好的被评估阶段检测网络噪音。

参照图2所示，所述输入包括元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件，PCB布局布线数据为EMC专家系统提供PCB主板的物理信息，如PCB主板的几何形状，所有网和组件的名称和位置，轨迹的长度和厚度等，EMC专家系统的元件库和个性文件构成知识库，元件库包含PCB主板组件信息的文件，这些信息没有出现在PCB布局布线数据中，元件库是关于系统在为特定用户组分析PCB时可能遇到的所有组件信息的中央数据库，由一组用户使用的EMC专家系统的元件库可能与由另一组用户使用的EMC专家系统的元件库不同，作为EMC专家的责任是更详细的描述元件库，虽然元件库要求的大多数信息很容易就可以从供应商提供的数据中获得，但有些信息可能是要EMC专家基于经验输入的，EMC专家系统不苛求元件库提供的信息是完整的，但其结果的质量取决于元件库提供的信息的完整性和准确性，元件库包含两个级别的组件信息——封装级别和引脚级别，组件的封装级信息包括组件名称、封装大小和类型、引脚间距等，组件的引脚级信息为组件的每个引脚提供，并取决于设备是有源的、串联无源的(如电阻、电容器等)、n端口无源的(如变压器、共模扼流圈等)还是连接器，对于有源器件，组件内的输入引脚、输出引脚和电源/接地引脚所提供的引脚级信息是不同的，例如，有源设备的每个输入引脚在元件库中都有一个条目，该条目指定了引脚处的输入阻抗、通过引脚进入设备的典型信号频率等，有源器件的每个输出引脚的信息包括最大和最小电压输出、最大电流输出等，个性文件是EMC专家系统知识库的另一部分，该文件包含特定于行业的EMC指南，EMC专家系统必须在这些指南中工作，这些信息是必要的，因为不同的行业有不同的设计要求和不同的EMC设计策略，该文件中包含的信息有助于EMC专家系统确定其规则和评估策略的优先级。

参照图2所示，所述分类通过数据传输通道分别连接元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件用于获取数据进行网络分类，输入阶段进行网络分类的网络分类算法通过使用来自PCB布局布线数据和元件库的数据来确定关于板上每个网络的信号属性、噪声裕度和功能的信息，同时网络分类算法还可以搜索可能的布局问题，网络分类算法通过检查每个网络来识别板上的所有电源和接地网，以查看是否有任何连接到它的引脚在元件库中被指定为电源或接地，既不是电力也不是地面的网被称为“信号”网，每个网络被分类为“I/O”或“非I/O”，这取决于连接器脚是否连接到网络，根据网络上的有源设备引脚在元件库中被指定为模拟还是数字，每个网络也被分类为“模拟”或“数字”，有两种类型引脚的网被确定为可能的布局问题，每个网络都被分配到R1、R2或R3的辐射等级，这是对网络上信号辐射势的测量，R3的分类意味着网络上的信号能够引起严重的辐射问题，而R1的分类意味着低辐射潜力，这些网络分类基于元件库中分配给pin的类似分类，每个网络分配了S1、S2或S3的敏感性分类，这提供了网络上的信号被外部噪声破坏的容易程度的度量，S3网最容易受到干扰，而S1网最不受噪声影响，这些分类也是基于元件库中分配给pin的类似分类，分类算法为每个“信号”网确定各种信号参数，这些参数是从网络驱动程序的元件库条目中确定的，该算法通过检查是否有有源设备输出引脚直接或通过无源设备连接到网络来定位驱动器，由分类算法确定的信号参数包括与每个数字网络相关联的时钟频率，每个模拟网络上的信号频率范围，每个数字网络的信号过渡时间，每个网络上的最大和最小电压，每个网络上的最大电流，每个网络都被分配了一个HIGH、MEDIUM或LOW的利用率，这是对网络上信号“活跃”的时间百分比的衡量，每个“信号”网也被分配一个噪声裕度，这是在不干扰网络上组件正常行为的情况下，网络上可能存在的最大电压，该分配基于网络上有源设备输入引脚的噪声裕度，如元件库中指定的那样，该算法在板上每个“信号”网的每一段上识别信号的返回路径，虽然驱动程序信息在识别中起作用，但在大多数情况下，返回路径被确定为离所考虑的段最近的电源或地平面，网络分类算法和整个评价阶段是EMC专家系统的推理引擎。

参照图2所示，所述评估阶段包括关键网络噪音估计、EMC设计规则检查程序和EMI算法，所述关键网络噪音估计与网络分类用数据传输通道相连接，所述关键网络噪音估计通过数据传输通道分别连接EMC设计规则检查程序和EMI算法，评估阶段先对传送来的网络分类结果进行关键网络噪音估计，所述进行关键网络噪音估计后依靠网络分类得到的数据再对PCB主板进行EMC设计规则检查程序和EMI算法的检测，关键网络噪音估计、EMC设计规则检查程序和EMI算法搜索PCB主板的潜在辐射和易感性问题，也测试板是否符合基本的EMC设计指南，EMC专家系统创建板上所有时钟频率、谐波和所有窄带模拟信号频率的列表，板子的窄带辐射按这些频率计算，频谱也被划分成块，在这些块上计算宽带辐射，这些块是以这样一种方式创建的:每个块以一个窄带频率为中心，并填充窄带频率之间的空间，EMC专家系统能够识别和评估三种辐射电磁干扰源机制——差模辐射机制、共模“电压驱动”机制和共模“电流驱动”机制，差模辐射是指电流回路的电场辐射，电路板上每一段的电流都有一个由分类算法预先确定的返回路径，段和返回路径形成一个完整的电流循环，EMC专家系统计算每个窄带频率下的电子场，这是由HIGH利用率网段及其返回路径形成的电流环所决定的，利用介质利用率网计算每个频率块的宽带辐射，共模“电压驱动”机构由板上驱动天线的电压源组成，该天线可能是一个散热器、一个外壳或一根电缆，电压源在天线上产生共模电流，负责辐射，天线上的电流可能是一个有意的信号，例如信号从板上通过电缆传输到外围设备，或者它可能是由于天线上无意耦合的信号，例如从高速时钟线到电缆的耦合，EMC专家系统定位潜在的天线和可能有意或无意地驱动这些天线的电压源，例如，它计算每个I/O网络上诱导的噪声电压，由于来自附近网络的信号与R2或R3的辐射分类的耦合，I/O网络上的噪声电压通过连接器驱动连接到网络上的电缆，在每个频率和频率块上估计所有这种电压驱动机构的电场辐射，在高频率下，PCB的返回(地/功率)平面结构上的电压有显著的变化，返回到平面上的电流在平面的部分电感上产生电位滴，这些电位的变化驱动各种天线结构，从而产生大量的辐射电磁干扰，这包括共模“电流驱动”机制，由于在电源和地平面上返回的电流，EMC专家系统估计了穿过返回平面结构的二维电压变化，然后定位可能由电压变化驱动的天线，EMC专家系统能够识别天线配置，如一根电缆相对于另一根电缆或散热器驱动，一根电缆或散热器相对于板驱动等，对于每一个这样的天线，它确定天线的两半之间的电压差，然后计算从天线辐射的电场在每个频率和频率块，EMC专家系统还包括识别串扰问题、估计电源总线噪声和检查违反基本EMC设计准则的设计的算法。

参照图3、图4、图5和图6所示，所述EMI算法包括差模辐射算法、电流驱动共模辐射算法、电压驱动辐射算法和I/O耦合辐射算法，差模辐射算法计算信号迹线的直接辐射(通常在设计良好的电路板上可以忽略不计)，电流驱动的共模辐射算法确定了每个电路通过磁场耦合的方式将共模电流驱动到电缆或外壳上的能力，电压驱动辐射算法主要关注电场耦合问题，I/O耦合辐射算法，计算由于噪声直接耦合到印制板上I/O迹线而传导能量到板外的辐射，通过四种方法计算PCB主板上的网络噪音，差模辐射该算法将信号迹段及其对应的返回迹段建模为电流回路辐射源，最大电场设为公式1，其中，f为频率(Hz)，L为线段长度，s为轨迹与返回轨迹之间的距离(或轨迹与最近的返回平面之间的距离的两倍)，ID为信号电流的大小，由于大多数EMI法规要求在半电波暗室环境中进行测量，因此场乘以2的因子来解释地板反射的最坏情况，公式2，该算法在每个感兴趣的频率上对板子上每个网络的每一段进行评估，整个板的差分发射估计是通过取每个网络的场的均方根和得到的公式3，电流驱动共模辐射算法由于真正的PCB板的厚度是有限的，由于信号电流的一部分磁场缠绕在板上，在返回平面上有一个有效的电压降，而这个电压降又可以诱导共模电流，驱动板子上的各种EMI天线，这些EMI天线可以是电缆、散热器或其他金属结构，目前，人们考虑了三种不同的可能的电磁干扰天线——电缆对电缆、电缆对板和电缆对散热器，专家系统通过将电流返回路径的支路电感近似为公式4来估计电压差，其中，h是迹线对返回平面的高度，Dist1和dist2是从线段中点到板面边界的两个最短距离，板上的电位差公式5，如果有一对电缆连接到板的两端，电位差可能会驱动电缆像一个偶极子天线，将天线近似为各向同性的辐射，其总辐射功率与天线端口上的电压之间的关系为公式6，此处，η0＝120π，考虑到最坏的情况，最大的辐射发生在EMI天线共振时，在谐振频率处，天线的输入阻抗由辐射电阻Rrad决定，共模电流为：公式7，该算法使用的默认辐射电阻Rrad为100欧姆，对应典型最坏情况谐振线天线的输入阻抗，由于辐射发射是在传导平面上测量的，因此场乘以了2倍，最后，考虑典型的测量设置，最大E场为公式8，即使只有一根电缆连接到单板上，它也可能相对于单板被驱动，从而产生共模电流，这种算法类似于电缆到电缆的算法，不同的是，在电缆和板之间定义了一个有效电容CB，然后给出共模电流:公式9，其中电容CB近似为板的绝对电容，并由公式10估计，将公式9代入公式6，并使用电缆对电缆算法中使用的相同近似，辐射发射可以计算如公式11，Cable-to-heatsink算法由于连接的电缆上相对于散热器驱动的共模电流而产生的辐射场，该方法类似于电缆到板算法，但使用散热器的有效电容而不是板，最大场强由公式12给出，其中CH为散热器的绝对电容，电压驱动辐射算法，任何与其他金属结构具有不同电位的金属结构都可能携带共模电流，进而产生辐射发射，此处，电压驱动辐射算法仅对屏蔽壳内散热器产生的高频电压产生的辐射场进行估计，虽然屏蔽壳中噪声源的辐射场难以精确预测，但屏蔽壳辐射发射的近似封闭公式11是可行的，在此工作中，谐振源在带有小孔或槽的屏蔽外壳中的最大辐射场被计算为公式13，在这里,N是开槽数，L为槽的长度，V为箱体体积，Q是箱体的Q，Vs为噪声源电压，Rs为噪声源电阻，I/O耦合辐射算法，高频信号可以耦合到输入/输出(I/O)网络，将耦合的能量从板上带走，连接在I/O网络上的电缆上产生的共模电流会导致显著的辐射排放，如果信号网和I/O网被导电平面隔开，网之间的耦合不显著，算法不能应用于这些网络，否则，首先将I/O网络划分为短段，并计算电和磁耦合信号的大小，有两种主要的高频线对线耦合机制，电容耦合和电感耦合，电容耦合和感应耦合分别是由于电场和磁场引起的，给出了由于电容耦合和电感耦合在输入输出线路上产生的噪声信号电压作为公式14和公式15，其中CM和M是两个平行线段之间单位长度的相互电容和电感，Vsignal和Isignal是源段上的电压和电流，Leq是平行线段的等效长度，Zrec表示在受害网上的源和负载并联组合阻抗，计算了每个I/O网的电容耦合和电感耦合引起的噪声电压，但是，只有最大值(V，不得或Velec)存储为噪声电压(V)，用于估计排放，驱动I/O网的总噪声电压由IO网每段上的感应噪声电压之和计算，不得辐射场强的计算方式类似于考虑电磁干扰天线是各向同性的电流驱动算法散热器，共模电流为估计为公式16，其中Zant由电缆所连接的连接器的配置决定，如果连接器是屏蔽的，Zant值为800欧姆，对于非屏蔽的连接器，Zant值为最小值800Ω或80(N+1)Ω，其中N为连接器接地引脚数，将公式16代入公式6，在导电地板上方3米处测量到的辐射发射估计为公式17，根据谐振长度天线的最坏情况假设推导公式17，但在低频率下，附加的电缆不太可能长到在标准测试配置中产生共振，在低频情况下，电短天线的辐射场计算按公式18更为合理，公式18中，I为天线长度，c为自由空间波速，电磁干扰测试的标准配置是将DUT放置在导电地板上方1米的桌子上，这表明，电缆的长度可以建模为1米，具有合理的精度，将公式18代入公式6，则低频时的辐射场估计为公式19，公式17和公式19在118Mhz下近似相等，因此，由IO耦合机制产生的辐射场在低于118MHz时使用公式19高于118MH时采用公式17计算，该算法认为I/O网络是通过任意数量的系列无源设备连接到连接器的任何网络，对于这些扩展的I/O网，该算法使用上述算法计算每个段上的耦合噪声电压，对于每个扩展的I/O网，计算得到的辐射电场的估计值被存储，如果由I/O网产生的场辐射大于10uv/m，则存储I/O网的名称，以报告可能的EMI问题，每个频率处的总辐射以所有估计值的均方根计算，如公式20，涉及到屏蔽机壳时，孔缝泄露和外壳屏蔽效能都需考虑。

参照图2所示，所述估计阶段通过数据传输通道分别连接EMC设计规则检查程序和EMI算法用于估计阶段获得评估阶段的数据，估计阶段将评估阶段各模块的检测数据总结在一起，形成来自EMC专家系统对被检测PCB主板辐射电磁干扰的总体估计，估计阶段是评价阶段的延伸，所以它也是EMC专家系统推理引擎的一部分。

参照图2所示，所述输出阶段与EMC专家系统的用户界面相连接用于将EMC专家系统对PCB主板辐射电磁干扰的总体估计呈现给用户，输出阶段是交互用户界面的一部分，可以将EMC专家系统对PCB主板的评价呈现给用户，同时用户还可以调取EMC专家系统提供的信息量，输出阶段显示了作为频率函数的估计辐射电磁干扰的图表，并确定了电路板上的电路和结构，这些电路和结构是导致电路板辐射电磁干扰问题的主要原因，输出阶段还建议改变设计，以缓解报告的问题，EMC专家系统显示的辐射电磁干扰图与实际的电磁干扰测试结果相似，它以dB(uV/m)为单位绘制PCB主板辐射场在频率上的分布，FCC或CISPR限制线被放置在图上，以便让用户立即了解电路板辐射超过限制线的频率，以及在这些频率下的过量辐射量(以dB为单位)，评估阶段的模块在每个频率和频率块上记录了单个网对辐射电场的显著贡献，这些被用来构建一个网络列表，在任何特定的频率或块引起最坏的问题，因此，如果用户想知道哪些网在任何频率下导致辐射超过限制，EMC专家系统可以列出所有这样的网，并突出显示这些网的板布局图，用户还可以获得关于导致这些违规行为的机制的信息，EMC专家系统还提供建议，将有助于降低辐射电磁干扰水平，由于系统知道排放的主要贡献者，它使用一些简单的规则来提出可行的建议，减少最严重的违规者的贡献。

参照图2所示，一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统的预测方法，包括以下步骤：

步骤一：用户将带检测的PCB主板的元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件相关信息输入进EMC专家系统内，EMC专家系统依靠输入进系统的PCB主板的信息以及自身的知识库的信息运用网络分类算法对PCB主板进行网络分类。

步骤二：用户在使用用EMC专家系统时不能苛求元件库提供的信息是完整的，在一些情况下，PCB主板上的一些元器件信息可能是要EMC专家基于经验输入的和依靠供应商提供，因此在网络分类算法完成后，系统将得出的数据提供给用户，用户可以修改数据，或提供填补可用信息中的任何空白的信息，用户对数据满意后，系统将数据传递到EMC专家系统的评估阶段。

步骤三：网络分类的数据进入EMC专家系统的评估阶段，评估阶段先进行关键网络噪音估计，再对网络噪音进行EMC设计规则检查程序和EMI算法，检测PCB主板潜在辐射和易感性问题以及测试板是否符合基本的EMC设计指南。

步骤四：估计阶段将评估阶段的得到的所有结果进行总结，形成EMC专家系统对被检测PCB主板辐射电磁干扰的总体估计。

步骤五：输出阶段将估计阶段对PCB主板的网络噪音的总体估计以方便用户理解的图表方式呈现，并将PCB主板上导致出现电路板辐射电磁干扰问题主要的电路和结构呈现出，用户可以通过系统查看出现辐射电磁干扰问题网络的相关的文件，弄明白问题出现的原因，及时改正，同时输出阶段针对出现的问题，依靠检测的数据为用户提供一些可行的建议。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，包括输入阶段、评估阶段、估计阶段和输出阶段，所述输入阶段和评估阶段通过数据传输通道连接，所述评估阶段通过数据传输通道连接估计阶段，所述输出阶段与估计阶段之间通过数据传输通道连接。

2.根据权利要求1所述的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，所述输入阶段包括输入和分类，所述输入和分类之间通过数据传输通道连接。

3.根据权利要求2所述的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，所述输入包括元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件。

4.根据权利要求3所述的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，所述分类通过数据传输通道分别连接元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件用于获取数据进行网络分类。

5.根据权利要求4所述的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，所述评估阶段包括关键网络噪音估计、EMC设计规则检查程序和EMI算法，所述关键网络噪音估计与网络分类用数据传输通道相连接，所述关键网络噪音估计通过数据传输通道分别连接EMC设计规则检查程序和EMI算法。

6.根据权利要求5所述的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，所述EMI算法包括差模辐射算法、电流驱动共模辐射算法、电压驱动辐射算法和I/O耦合辐射算法。

7.根据权利要求6所述的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，所述估计阶段通过数据传输通道分别连接EMC设计规则检查程序和EMI算法用于估计阶段获得评估阶段的数据。

8.根据权利要求7所述的一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统，其特征在于，所述输出阶段与EMC专家系统的用户界面相连接用于将EMC专家系统对PCB主板辐射电磁干扰的总体估计呈现给用户。

9.根据权利要求1-8中任意一条，一种预测PCB主板上EMI辐射的专家系统的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：用户将带检测的PCB主板的元件库、PCB布局布线数据、仿真数据和个性文件相关信息输入进EMC专家系统内，EMC专家系统依靠输入进系统的PCB主板的信息以及自身的知识库的信息运用网络分类算法对PCB主板进行网络分类。

步骤二：用户在使用用EMC专家系统时不能苛求元件库提供的信息是完整的，在一些情况下，PCB主板上的一些元器件信息可能是要EMC专家基于经验输入的和依靠供应商提供，因此在网络分类算法完成后，系统将得出的数据提供给用户，用户可以修改数据，或提供填补可用信息中的任何空白的信息，用户对数据满意后，系统将数据传递到EMC专家系统的评估阶段。

步骤三：网络分类的数据进入EMC专家系统的评估阶段，评估阶段先进行关键网络噪音估计，再对网络噪音进行EMC设计规则检查程序和EMI算法，检测PCB主板潜在辐射和易感性问题以及测试板是否符合基本的EMC设计指南。

步骤四：估计阶段将评估阶段的得到的所有结果进行总结，形成EMC专家系统对被检测PCB主板辐射电磁干扰的总体估计。

步骤五：输出阶段将估计阶段对PCB主板的网络噪音的总体估计以方便用户理解的图表方式呈现，并将PCB主板上导致出现电路板辐射电磁干扰问题主要的电路和结构呈现出，用户可以通过系统查看出现辐射电磁干扰问题网络的相关的文件，弄明白问题出现的原因，及时改正，同时输出阶段针对出现的问题，依靠检测的数据为用户提供一些可行的建议。

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