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電磁輻射檢測(cè)儀檢測(cè)工藝
更新時(shí)間:2018-04-02   點(diǎn)擊次數(shù):1730次
   電磁輻射檢測(cè)儀檢測(cè)工藝
  高速PCB設(shè)計(jì)中要想驗(yàn)證產(chǎn)品的EMC特性,只有把產(chǎn)品拿到標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容測(cè)量室去測(cè)量,由于這種測(cè)量只能測(cè)產(chǎn)品對(duì)外輻射情況,就算沒有通過也不能為解決問題提供有用的信息,因此工程師只能憑經(jīng)驗(yàn)去修改PCB,并重復(fù)試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法非常昂貴,而且可能耽誤產(chǎn)品的上市時(shí)間。
  目前大部分硬件工程師還只是憑經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)PCB,在調(diào)試過程中,很多需要觀測(cè)的信號(hào)線或者芯片引腳被埋在PCB中間層,無法使用示波器等工具去探測(cè),如果產(chǎn)品不能通過功能測(cè)試,他們也沒有有效的手段去查找問題的原因。
  當(dāng)然,現(xiàn)在有很多高速PCB分析和仿真PCB設(shè)計(jì)工具,幫助工程師解決一些問題,可是目前在器件模型上還存在很多限制,例如能解決信號(hào)完整性(SI)仿真的IBIS模型就有很多器件沒有模型或者模型不準(zhǔn)確。要仿真EMC問題,就必須用SPICE模型,但目前幾乎所有的ASIC都不能提供SPICE模型,而如果沒有SPICE模型,EMC仿真是無法把器件本身的輻射考慮在內(nèi)的(器件的輻射比傳輸線的輻射大得多)。另外,仿真工具往往要在精度和仿真時(shí)間上進(jìn)行折中,精度相對(duì)較高的,需要的計(jì)算時(shí)間很長(zhǎng),而仿真速度快的工具,其精度又很低。因此用這些工具進(jìn)行仿真,不能完*高速PCB設(shè)計(jì)中的相互干擾問題。
  我們知道,在多層PCB中高頻信號(hào)的回流路徑應(yīng)該在該信號(hào)線層臨近的參考地平面(電源層或者地層)上,這樣的回流和阻抗小,但是實(shí)際的地層或電源層中會(huì)有分割和鏤空,從而改變回流路徑,導(dǎo)致回流面積變大,引起電磁輻射和地彈噪聲。如果工程師能清楚電流路徑的話,就能避免大的回流路徑,從而有效控制電磁輻射。但信號(hào)回流路徑由信號(hào)線布線、PCB電源和地分布結(jié)構(gòu)以及電源供電點(diǎn)、去耦電容和器件放置位置和數(shù)量等多種因素所決定,故而對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的回流路徑從理論上進(jìn)行判定非常困難。
  所以在PCB設(shè)計(jì)階段排除輻射噪聲問題非常關(guān)鍵。我們用示波器能看到信號(hào)的波形,從而可幫助解決信號(hào)完整性問題,那么有沒有設(shè)備能看到輻射的“圖形”以及電路板上的回流呢?
  電磁場(chǎng)高速掃描測(cè)量技術(shù)
  在各種電磁輻射檢測(cè)儀測(cè)量方法中,有一種近場(chǎng)掃描測(cè)量方法能解決這個(gè)問題,該方法基于這樣的原理PCB設(shè)計(jì),即電磁輻射是被測(cè)設(shè)備(DUT)上的高頻電流回路形成的。如加拿大EMSCAN公司的電磁輻射掃描系統(tǒng)Emscan就是根據(jù)這個(gè)原理制成的,它采用H場(chǎng)陣列探頭(有32×40=1280個(gè)探頭)來探測(cè)DUT上的電流,在測(cè)量期間,DUT直接放在掃描器的上面。這些探頭檢測(cè)由于高頻電流發(fā)生變化而引起的電磁場(chǎng)的變化,系統(tǒng)可提供RF電流在PCB上空間分布的視覺圖像。

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