CST中，IDEM在電源EMC仿真中的應用

作者 | Zhou Ming

在正式介紹IDEM應用之前，我先給大家講一個客戶最近遇到的問題。客戶正在做電源CE仿真，PCB上的關鍵的磁性器件如變壓器、電感等都采用全3D建模，這對軟件的求解能力和精度提出了很高的要求。

客戶在仿真時發現：3D計算時使用的F-solver，當仿真頻段設置0-50M和0-120M兩種情況時，仿真出來的輸出電壓有很大差異，如下圖所示，放大之后可以明顯看出電源輸出out的電壓直流和交流分量都不一致。

為什么會產生這么大的差異呢？我們首先要了解CST的場路協同仿真是如何工作的。以電源模塊CE仿真為例，CST Design Studio的標準場路聯合仿真流程，需要首先進行3D計算出S參數，在電路中使用s參數來描述3D模塊。在3D計算過程中，很多常見的因素（例如網格設置、邊界設置、求解器精度設置、端口設置等）都會導致得到的S參數不滿足無源性和因果性的要求。關于無源性和因果性，感興趣的小伙伴可以參考仿真實例006：用IDEMWORK提取寬帶宏模型（上），里面有詳細的解釋。

那么怎樣才能確保得到準確的S參數呢？除了3D仿真時采用正確的設置外，還需要用到一個重要的工具——IDEM。IDEM是Simulia CST軟件下的一個專業工具，它不僅僅可以把S參數轉換成宏電路模型，更重要的是提升S參數的精度，確保結果滿足無源性和因果性的要求，從而得到正確的EMC仿真結果。

接下來我將會給大家展示IDEM的處理過程。

1. 在DS工作室里點擊中間的3D圖標，下面的Vector Fitting/method選擇IDEM。這里需要說明的是，從CST2023版本開始，IDEM已經完全集成在DS工作室里面，但是需要單獨購買license。

2. 點擊IDEM右側的“...”，然后點擊OK，軟件會自動調用IDEM。

3. IDEM是一個非常強大的工具，正常情況下按照默認的設置就能解決問題，如果仿真結果還不理想，可以參考以下設置。點擊model/build，彈出下面的對話框，點擊Advanced。

4. 分別對Fitting Options和Passivity Enforcement Option進行調整，強制無源性處理。

5. 點擊run之后，我們可以看到所有的數據已經提示“Compensation was successful”。

6. 回到IDEM主界面，點擊model/Export/to CST Design Studio,點擊yes。到此為止，IDEM處理告一段落。

8. 回到電路工作室，重新運行Trans任務，我們直接看看仿真結果對比吧。可以看到結果一致性很好，放大后可以看到直流偏置有很小的差異，這不會對EMC結果造成影響。