静电放电(electrostatic discharge,ESD)的形成机理复杂,会通过不同的效应对电子设备造成复杂而严重的危害。但实际中的静电放电随机性较强,因而可重复性较差。为此,静电放电模型被建立以模拟实际的静电放电。基于这些模型,也建立了IEC 61000-4-2等相关标准。IEC标准规定了静电放电测试设备,即ESD模拟器的特性,并对静电放电测试进行了标准化,因而大大提高了测试的重复性。但在标准的执行过程中,可重复差的问题依然存在,其主要原因在于ESD模拟器产生的电磁场的可重复性问题,而电磁场会对电子设备的静电放电测试造成较大影响。因此,本文的主要研究内容是ESD模拟器仿真模型的建立与实验验证,重点为全波模型的静电放电电磁场耦合的仿真与验证。对ESD模拟器的仿真研究有着重要的意义,通过仿真能够产生稳定的结果,并为测试提供有力的参考。主要工作如下:根据实际ESD模拟器的结构,分别在PSPICE和CST中建立ESD模拟器的电路模型与全波模型。根据IEC 61000-4-2规定的标准电流波形和相关参数,对电路模型和全波模型进行初步验证。基于该电路模型,结合非线性电弧阻抗模型在MATLAB中对空气放电电流进行计算,验证了放电间隙对空气放电电流的影响。印刷电路板(printed circuit board,PCB)对静电放电十分敏感,因此选择PCB作为验证全波模型电磁场耦合的待测设备。对PCB进行了系统地静电放电测试。通过耦合电压研究了放电模式、放电电压、放电位置以及PCB轨线的长度、宽度和端接电阻对电磁场耦合的影响,并得到了电磁场耦合规律。建立PCB和IEC 61000-4-2抗扰度测试平台等全波模型,结合ESD模拟器全波模型在仿真环境下进行静电放电测试,获得仿真结果。对耦合电压测试值和仿真值的大小以及电磁场耦合规律进行了比较。结果表明,仿真能够在一定程度上再现实际静电放电测试中的电磁场耦合,ESD模拟器全波模型的有效性得到了进一步验证,同时仿真结果也再次验证了测试得到的耦合规律。本文从PCB电磁场耦合规律的新角度验证了全波模型的有效性,测试和仿真得到的耦合规律的相互验证为ESD模拟器全波模型的应用提供了参考。