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EMC内部系统的原理以及近场分析的方法解析

研究的情况,我们也晓得越来越多的数字设备进入到我们的糊口傍边,这些数字设备对于整个情况来说都是一个噪声源,这些噪声源他们是互相影响的,在如许的环境下,电磁情况就变得相当复杂,在这些噪声源还没有完全处理的时候,我们还面对内部噪声的问题,关于内部噪声的问题我们选出了笔记本和手机,笔记本电脑我们都晓得里面有良多的模块饰演了我们前面所提到的一个一个数码产物,无疑是一个干扰源,同时我们对于无线的需求,越来越多的无线通信设备被集成在电路傍边,我们看一下手机,手机本来是一个通信设备,次要的功能是通信,有手机通信和的功能,跟着我们对掌上功能的追求,越来越多的芯片被集成,以至我们对分辩率的要求提高,形成越来越多的噪声源集成手机傍边,如许就形成数码产物的内部电磁情况变得越来越复杂,因为都有天线,我们整个内部情况就变得相当的麻烦,不容易处理。如许的问题,我们称之为系统内部的EMC的问题,因为内部的天线领受到这种噪声,天线领受信号并不会去区分是有用信号仍是无用信号,当这些乐音声量变高,会造我们接管的活络度比力低,形成我们无线设备的无法毗连,这就是我们提到的系统内部的EMC问题的道理。

我们在领会了EMC内部系统道理之后,我们来看一下别的一个主要的问题,关于这个内部系统它的噪声能量有多强,我们能够看到我们的数字电视信号是在 -105到-170之间,我们是需要别的一种体例去监测这些噪声,接下来我们就引见如许一种方式,近场丈量法。

起首我们会操纵如许一个磁场探头,采集到磁场能量,我们通过磁场探头采集到的能量,因为我们晓得此刻的集成度很是高,走线与走线的距离和器件和器件的距离很是近,我们为了避免串扰到我们的探头,我们选择了比力好的探头连结精确的切确度,为了取得最大的磁通量,我们就会扭转探头来达到如许的目标,对于如许一个方式,大师有的时候可能会迷惑,我们为什么没有选择电场探头,而是选择磁场探头,电场探头不成避免会影响我们电场的标的目的,会影响我们的丈量成果。这里来看一下,这是我们的测试成果,我们通过分歧的颜色来暗示分歧的能量品级,我们在看左边这张图比拟这两张图我们很容易找到红色的区域,如许能够找出噪声源,红色区域是我们的IC区域,通过对比我们就能够很容易得出一些阐发成果,这就是我们操纵近场阐发做的一些测试和成果。

接下来就是第三部门,关于第三部门是我们会比力间接的引见一下现实的案例,操纵这些案例向大师申明我们若何操纵近场阐发来处理这些问题。起首来看我们会先引见手机活络度,此刻次要是关于手机傍边一个问题,我们手机集成了良多IS的信号和设备,不单单是保守的,还无数字电视,如许的环境就形成一个环境,我利用的RF频段也越来越宽,可能会从400多兆不断笼盖到2.4G,如许的环境同样还有一个问题,就是我们的噪声源,我们越来越多的数码文娱集成了更多的噪声源,好比说这里的节制芯片,还有摄象头模块,而这些模块因为我们对数据的快速处置,它所发生的噪声谐波范畴也越来越宽广,发生内部系统噪声活络度下降的问题。在引见手机活络度之前,先引见一下我们做如许阐发的流程是什么样的,我们看一下这张图,我们起首会测试一下手机活络度的情况,我们保举的一个模式,这种模式就是要把所有的功能模块都打开,如许能够取得最差的一个情况从而进行阐发,由于我们晓得单单只是打手机的情况下和打开其他模块的设备的环境下是纷歧样的,初始情况之后我们进行近场阐发,我们能够获得如许一个分布图,通过如许一张图我们就能够更好更快的找出无效抑止噪声的方式,找出方式之后,我们能够再次进行验证,这是一个现实案例,我们通过抑止噪声从而提高了活络度,红线是之前的环境,黑线是之后的成果。接下来我们会引见一个现实的案例,我们选择的是日本CDMA的手机,我们选择软排线,我们针对如许一个环境进行了一个阐发,这边是我们的阐发测试成果,我们能够看到最原始的情况下,我们选择了待机测试形态,活络度还长短常优良的,通过近场阐发,我们能够看到整个是蓝色,形成整个噪声能量品级都很低,在如许的环境下我们打开摄象头,我们发觉活络度降低了5个DB,我们看到这个区域相对应的是一个区域和软排线区域,我们能够看到整个噪声能量品级曾经比前面高良多,这就证了然在这个范畴之内具有着噪声,而我们对比这两个成果,很较着噪声对我们的活络度有必然的影响,还有需要打开前面所有的功能模块,这就是为什么打开所有的工作模块才能发觉问题地点。针对如许的环境,我们导入了一个滤波器,在插手这个接口处之后,我们能够看到红色的区域被无效的遏制住,意味着我们的噪声能量品级下降了,同时我们再进行一个活络度的测试,我们的活络度比拟在没有滤波器的环境下,我们的活络度提高了3个dB。

这里是我之前提到的一个RF的滤波器,这个案例所涉及的范畴是数据线,对于数据线上的滤波,我们要关心两大点,一个是信号的完整性和抑止,为了包管有优良的信号完整性,我们就选择了LC的滤波器,我们能够包管我们信号优良的通过,而信号被很好的滤除。接下来会引见一下我们在测试版上做的阐发,起首我们会做一个关于数据上的阐发,大师晓得由于高速信号的使用越来越多,同时我们的差分信号也被使用越来越多,我们仍是会碰到良多噪声的问题,这些问题发生的问题就是共模噪声,在这里我们就做了一块阐发板,这是一个发射端的IC还有一个领受端的IC。

我们能够来看一下,这里是我们的阐发和测试的成果,我们看一下原始的环境,我们没有插手任何的滤波器,我们可能在右侧有很较着的红色区域,意味着我们这块处所含有噪声,同时我们数据线上的能量品级也是相当高的,在如许的环境下我们导入了一个共模扼流线圈,我们能够看到对比原始的形态,我们在利用滤波器后乐音获得了很好的抑止,同时在红色区域也获得较着的削减,我们的乐音不再传布在我们的接管端,我们能够清晰的感遭到滤波器对于乐音滤除的结果。在这里我们之前提到的是利用共模扼流线圈,我们利用的是差分信号线,共模扼流线圈能够无效的滤除乐音,保留信号,因为我们晓得差分走线的时候,我们这边会供给一个共模扼流线圈排如许的产物,能够更好的削减面积。然后我们会引见一下关于电源板上的乐音阐发。

我们晓得DC-DC此刻被普遍使用在数字电视傍边,它也是很大的乐音源,会影响到手机的接管,我们能够看到DC-DC会发生一些尖峰噪声通过地耦合到整个板上去,针对如许的噪声问题,大师也有处理方案,这是模仿了手机的形态,我们插手了DC-DC的模块,我们能够来看一下,这是我们的阐发和测试成果,这边我们是利用了陶瓷电容作为滤波,这边是利用三端子电容作为滤波,我们对比能够看到DC-DC的噪声通过地,就意味着通过DC-DC乐音通过地传布到整个板上,这个近场阐发就很较着显示了这个结果,黄色区域面积根基上没有,意味着我们的传导路径被很好的堵截,这个案例阐发了DC-DC转化器乐音的处理方案。这边的话是我们前面提到利用三端子电容的环境,我们能够从这张图能够看到,三端子电容会比陶瓷电容有很好的表示结果,这就是在DC-DC端滤波结果更好的缘由地点。

接下来我们将会看一下近场阐发,和远场阐发相连系的阐发方式,我们这里是利用辐射噪声进行阐发,电波暗室傍边有一些缺陷是不成避免的,起首是我们可能只能获得一张频谱图,还有我们受限于时间和资本的限制。我们找到了近场阐发比力好的阐发体例,去填补如许的缺陷,接下来我们就看一下,这是一个回路,我们先利用近场阐发丈量这方面的环境,我们能够看到在这些数据线上具有着噪声,就意味着噪声通过这个接口,以软排线进行辐射,我们很容易找到噪声的辐射路子和耦合路子,我们这边利用的仍是差分信号,我们仍是利用共模扼流线圈,然后我们能够很较着的发觉软排线对于软排线的环境,红色区域较着的削减,就意味这我们的噪声很好的被抑止,在这种环境下,我们能够看到一些我们日常平凡做其他尝试,做电波暗室很罕见到的结果。完成了近场阐发之后,我们仍是要进行电波暗室,我们能够看到比拟前面的成果,我们近场阐发也是显示了很好的抑止结果,那么在远场我们也看到整个辐射噪声被降低了,别的近场的数据和远场数据我们不克不及只给作为数字对比,由于大师采用的方式是纷歧样的

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