Bagi jurutera reka bentuk, terdapat pelbagai alat EMI/EMC automatik alternatif, termasuk pemeriksa peraturan reka bentuk yang meneliti sama ada PCB (papan litar bercetak) mampu memenuhi peraturan reka bentuk yang telah ditetapkan, simulator kuasi-statik yang boleh digunakan untuk mengekstrak parameter induktans, kapasitans dan rintangan apabila dimensi komponen jauh lebih kecil daripada panjang gelombang operasi, kalkulator pantas yang digunakan untuk mengira aplikasi mudah melalui komputer berdasarkan persamaan analitik, dan teknik simulasi berangka gelombang penuh. Alat automatik ini boleh digunakan untuk menyelesaikan pelbagai masalah EMI/EMC dalam langkah reka bentuk yang berbeza. Walau bagaimanapun, tiada alat automatik yang mampu menganalisis reka bentuk keseluruhan dan meramalkan dengan tepat masalah yang akan berlaku kepada sistem.
Reka bentuk PCB adalah begitu rumit sehingga banyak lapisan dan garisan terlibat di dalamnya. Bagi jurutera, adalah agak sukar dan membosankan untuk memeriksa secara manual penghalaan setiap rangkaian utama EMI/EMC. Alat automatik berupaya mengekstrak reka bentuk PCB daripada fail CAD dan melaporkan kedudukan yang melanggar peraturan reka bentuk kepada pengguna. Secara umumnya, perisian ini membolehkan pengguna menetapkan terlebih dahulu peraturan reka bentuk sebagai syarat had dan malah boleh mewujudkan peraturan baharu dengan mengambil kira teknologi dan kelajuan PCB yang tersedia.
Pemeriksa peraturan PCB boleh digunakan berulang kali sepanjang tempoh reka bentuk PCB bagi memastikan reka bentuk tidak melanggar peraturan EMC yang penting. Jika PCB hanya diperiksa pada langkah reka bentuk akhir, pengubahsuaian mengikut peraturan mungkin akan mengambil banyak masa dan malah tidak dapat dilaksanakan. Pemeriksaan reka bentuk PCB semasa tempoh reka bentuk membawa kepada pengelakan pengubahsuaian berskala besar berdasarkan peraturan EMC selepas itu.
Peraturan reka bentuk PCBpemeriksa berjalan pada kelajuan yang sangat tinggi dan meneliti peraturan reka bentuk bagi setiap PCB. Walau bagaimanapun, alat ini hanya sekadar memberikan beberapa petunjuk kepada pengguna dan gagal memberikan arahan mengikut turutan tahap keterukan pelanggaran peraturan. Beberapa alat pemeriksaan perisian PCB yang baru diperkenalkan mampu mengaitkan fenomena pelanggaran peraturan dan mencerminkan maklumat tentang kadar data isyarat serta tahap pelanggaran peraturan, yang bermanfaat untuk pereka bentuk menghapuskan kejadian pelanggaran peraturan tertentu.
Alat simulasi digunakan untuk menganalisis dengan tepat sebahagian kecil daripada keseluruhan sistem. Tidak kira betapa baiknya tangkapan skrin yang dibekalkan oleh pembekal, alat pemodelan EMI/EMC sedia ada gagal melakukan “semua kerja” kerana pemodelan tidak boleh menggantikan jurutera perisian dan ia hanyalah salah satu alat yang digunakan oleh jurutera EMI/EMC. Jurutera EMI/EMC dikehendaki menentukan bahagian reka bentuk yang memerlukan analisis ke hadapan dan pemodelan.
Secara umumnya, model berbilang gred perlu dibangunkan berdasarkan isu yang belum diselesaikan dan keputusan simulasi model pada gred terakhir membekalkan maklumat input kepada model pada gred seterusnya. Kaedah ini mengoptimumkan model dengan memproses secara berasingan isu khas dalam setiap bahagian dan mengintegrasikan hasilnya. Oleh itu, berbanding dengan pemodelan sekali gus yang terlalu “memaksa”, simulasi berbilang gred berupaya menganalisis isu dengan skala yang lebih besar. Selain itu, jurutera EMI/EMC perlu lebih memahami masalah dan teknologi pemodelan supaya dapat mencari lebih banyak titik pembahagian simulasi berbilang gred.
a. Penyimulasi kuasi-statik
Simulator kuasi-statik digunakan untuk mengekstrak parameter induktans, kapasitans dan rintangan komponen sistem seperti parameter elektrik penyambung. Namun, dimensi komponen mestilah jauh lebih kecil daripada panjang gelombang gelombang harmonik dengan frekuensi terbesar. Jenis alat ini berupaya mengira dengan cepat parameter litar setara dan parameter boleh digunakan dalamsimulator litarseperti SPICE. Salah satu syarat dari segi pelaksanaan keadaan kuasi-statik terletak pada keperluan bahawa objek pemodelan mestilah mempunyai saiz elektrik yang kecil. Jenis simulasi ini terdiri daripada medan elektrik dan gandingan magnet tanpa kelewatan penghantaran gelombang, kerana objek pemodelan mempunyai saiz elektrik yang begitu kecil sehingga tidak menyebabkan kelewatan pada gandingan antara medan elektrik dan medan magnet. Jika komponen gagal memenuhi keperluan saiz kecil, kaedah pemodelan gelombang penuh perlu digunakan.
b. Alat simulasi gelombang penuh
Berbeza daripada simulator kuasi-statik, alat simulasi gelombang penuh tidak mempunyai keperluan saiz elektrik yang kecil untuk komponen. Sebaliknya, persamaan Maxwell diselesaikan sepenuhnya tanpa pempermudahan dan pelbagai jenis gaya tersedia untuk teknologi pemodelan elektromagnet gelombang penuh. Sebagai teknologi simulasi terbaik, alat simulasi gelombang penuh telah menjadi alat simulasi yang paling biasa digunakan oleh pembangun dan pendidik, namun ia juga menerima paling banyak perdebatan. Banyak teknologi simulasi gelombang penuh hanya digunakan dalam struktur tertentu dan pengubahsuaian kaedah pengiraan bagi masalah yang berbeza adalah sangat rumit. Sesetengah teknologi simulasi gelombang penuh tidak digunakan secara umum, memerlukan pemahaman yang mendalam dari segi pengetahuan elektromagnet dan teknologi pemodelan. Selain itu, ada yang hanya digunakan untuk medan jauh seperti penentuan keratan rentas radar bagi peranti ketenteraan.
Teknologi simulasi gelombang penuh yang berbeza mempunyai kelebihan dalam aspek yang berbeza dan teknologi pemodelan terbaik ialah mencari keperluan simulasi khusus yang sesuai untuk sesuatu masalah. Teknologi pemodelan simulasi gelombang penuh EMI/EMC yang paling meluas termasuk kaedah momen (MoM), teknologi domain masa perbezaan terhingga (FDTD), kaedah unsur terhingga (FEM), matriks talian penghantaran (TLM) dan teknologi litar setara unsur separa (PEEC). Teknologi simulasi gelombang penuh yang berbeza ini sebenarnya merupakan manifestasi berbeza bagi persamaan Maxwell. Sebagai contoh, MoM menggunakan persamaan kamiran bagi persamaan Maxwell. Konduktor/logam perlu dipotong kepada unit dengan saiz elektrik yang kecil (arus pada setiap peringkat konduktor dianggap malar). Arus dan semua arus pada unit komponen lain boleh dikira melalui sumber. Sebaik sahaja arus pada semua unit konduktor diperoleh, medan elektrik dan/atau medan magnet keseluruhan yang terhasil boleh dikira akhirnya.
•FDTD: Bentuk pembeza dalam persamaan Maxwell digunakan dalam FDTD dengan medium bersebelahan ialah udara dan pemodelan biasa berlaku dengan gabungan logam dan dielektrik. Ruang yang serasi dengan objek simulasi dibahagikan kepada elemen isipadu dengan saiz elektrik yang kecil. Setiap elemen isipadu ditakrifkan oleh pemalar dielektrik (ε), kebolehtelapan magnet (μ) dan kekonduksian (δ). Seperti yang ditunjukkan oleh namanya, FDTD terutamanya digunakan dalam domain masa jadi model berupaya menerima tindak balas jalur lebar dengan denyut sebagai fungsi rangsangan. Selepas simulasi FDTD, penyelesaian domain masa boleh ditukarkan kepada penyelesaian domain frekuensi.
•FEMIa merupakan satu lagi jenis bentuk dalam persamaan Maxwell, yang aplikasi tipikalnya ialah penyelesaian frekuensi. Begitu juga, udara dalam model dan semua bahan lain perlu dibahagikan kepada unit dengan saiz elektrik yang kecil. Teknologi variasi digunakan oleh FEM untuk menyelesaikan persamaan Maxwell.
•TLMSebagai satu lagi bentuk dalam persamaan Maxwell, aplikasi tipikalnya terletak pada penyelesaian domain masa. Secara asasnya, kawasan ruang bagi objek pemodelan dibahagikan kepada berbilang nod talian penghantaran 3D di mana pada setiap satunya penghantaran/pantulan boleh ditentukan melalui impedans nod. Setiap unit serasi dengan satu nod.
•PEECTeknologi ini ialah kaedah gelombang penuh terbaharu dalam bidang EMI/EMC dengan bentuk kamiran dalam persamaan Maxwell di mana semua hubungan antara medan unit digantikan oleh hubungan litar. Sambungan antara semua unit dilaksanakan melalui induktansi dan kapasitans saling tempatan. Penyelesai seperti SPICE digunakan untuk mensimulasikan keseluruhan litar dan parameter arus serta voltan penyelesaian ditukarkan kepada medan seperti dalam MoM.
Sehingga kini, alat simulasi telah menjadi begitu berkuasa sehingga jurutera terpaksa bergantung padanya. Namun, alat ini masih gagal menggantikan pemahaman asas jurutera tentang elektromagnetisme dan reka bentuk EMI/EMC. Untuk simulasi asas, jurutera baharu disarankan menjalani beberapa latihan dan merujuk bahan pembelajaran bagi menguasai cara membahagikan produk/peranti keseluruhan kepada beberapa modul simulasi serta menjelaskan keputusan simulasi. Akhir sekali, mereka perlu belajar mengesahkan sama ada keputusan simulasi dapat menggambarkan objek pemodelan dengan tepat dan memastikan keserasiannya dengan teori fizikal asas.
