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近場分析在EMC的應(yīng)用
2012年06月15日 11:29 來源:本站整理 作者:灰色天空 我要評論(0)
討論一下近場分析在EMC的應(yīng)用,我相信對于EMC大家已經(jīng)有一定的了解,,我們首先要使得電磁波這樣看不見摸不到的東西變的直觀,今天我就會(huì)介紹一種方法,如何使這些電磁波變得直觀,那就是近場分析。
EMC的狀況
首先我會(huì)介紹一下EMC的狀況,這樣可以使大家更好的了解近場分析的必要性,第二個(gè)我們會(huì)介紹一下EMC近場分析的設(shè)備和方法。我們會(huì)在第三部分舉一些實(shí)際的案例分析。最后我們會(huì)做一個(gè)總結(jié),來更好的回顧這些內(nèi)容。
首先我們來看一下關(guān)于EMC研究的狀況,我們也知道越來越多的數(shù)字設(shè)備進(jìn)入到我們的生活當(dāng)中,這些數(shù)字設(shè)備對于整個(gè)環(huán)境來說都是一個(gè)噪聲源,這些噪聲源他們是互相影響的,在這樣的情況下,電磁環(huán)境就變得相當(dāng)復(fù)雜,在這些噪聲源還沒有完全解決的時(shí)候,我們還面臨內(nèi)部噪聲的問題,關(guān)于內(nèi)部噪聲的問題我們選出了筆記本和手機(jī),筆記本電腦我們都知道里面有很多的數(shù)字電路模塊,這些數(shù)字電路模塊扮演了我們前面所提到的一個(gè)一個(gè)數(shù)碼產(chǎn)品,無疑是一個(gè)干擾源,同時(shí)我們對于無線的需求,越來越多的無線通訊設(shè)備被集成在電路當(dāng)中,我們看一下手機(jī),手機(jī)原來是一個(gè)通訊設(shè)備,主要的功能是通訊,有手機(jī)通訊和GPS的功能,隨著我們對掌上功能的追求,越來越多的芯片被集成,甚至我們對分辨率的要求提高,造成越來越多的噪聲源集成手機(jī)當(dāng)中,這樣就造成數(shù)碼產(chǎn)品的內(nèi)部電磁環(huán)境變得越來越復(fù)雜,由于射頻元器件都有天線,我們整個(gè)內(nèi)部環(huán)境就變得相當(dāng)?shù)穆闊蝗菀捉鉀Q。這樣的問題,我們稱之為系統(tǒng)內(nèi)部的EMC的問題,由于內(nèi)部的天線接收到這種噪聲,天線接收信號(hào)并不會(huì)去區(qū)分是有用信號(hào)還是無用信號(hào),當(dāng)這些噪音聲量變高,會(huì)造我們接受的靈敏度比較低,造成我們無線設(shè)備的無法連接,這就是我們提到的系統(tǒng)內(nèi)部的EMC問題的原理。
內(nèi)部系統(tǒng)的噪聲能量
我們在了解了EMC內(nèi)部系統(tǒng)原理之后,我們來看一下另外一個(gè)重要的問題,關(guān)于這個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)它的噪聲能量有多強(qiáng),我們可以看到我們的數(shù)字電視信號(hào)是在-105到-170之間,我們是需要另外一種方式去監(jiān)測這些噪聲,接下來我們就介紹這樣一種方法,近場測量法。
首先我們會(huì)利用這樣一個(gè)磁場探頭,采集到磁場能量,我們通過磁場探頭采集到的能量,由于我們知道現(xiàn)在的集成度非常高,走線與走線的距離和器件和器件的距離非常近,我們?yōu)榱吮苊獯當(dāng)_到我們的探頭,我們選擇了比較好的探頭保持準(zhǔn)確的精確度,為了取得最大的磁通量,我們就會(huì)旋轉(zhuǎn)探頭來達(dá)到這樣的目的,對于這樣一個(gè)方法,大家有的時(shí)候可能會(huì)疑惑,我們?yōu)槭裁礇]有選擇電場探頭,而是選擇磁場探頭,電場探頭不可避免會(huì)影響我們電場的方向,會(huì)影響我們的測量結(jié)果。這里來看一下,這是我們的測試結(jié)果,我們通過不同的顏色來表示不同的能量等級,我們在看右邊這張圖相比這兩張圖我們很容易找到紅色的區(qū)域,這樣可以找出噪聲源,紅色區(qū)域是我們的IC區(qū)域,通過對比我們就可以很容易得出一些分析結(jié)果,這就是我們利用近場分析做的一些測試和結(jié)果。
實(shí)際的案例
接下來就是第三部分,關(guān)于第三部分是我們會(huì)比較直接的介紹一下實(shí)際的案例,利用這些案例向大家說明我們?nèi)绾卫媒鼒龇治鰜斫鉀Q這些問題。首先來看我們會(huì)先介紹手機(jī)靈敏度,現(xiàn)在主要是關(guān)于手機(jī)當(dāng)中一個(gè)問題,我們手機(jī)集成了很多IS的信號(hào)和設(shè)備,不單單是傳統(tǒng)的,還有數(shù)字電視,這樣的情況就造成一個(gè)情況,我使用的RF頻段也越來越寬,可能會(huì)從400多兆一直覆蓋到2.4G,這樣的情況同樣還有一個(gè)問題,就是我們的噪聲源,我們越來越多的數(shù)碼娛樂集成了更多的噪聲源,比如說這里的控制芯片,還有攝象頭模塊,而這些模塊由于我們對數(shù)據(jù)的快速處理,它所產(chǎn)生的噪聲諧波范圍也越來越寬廣,產(chǎn)生內(nèi)部系統(tǒng)噪聲靈敏度下降的問題。在介紹手機(jī)靈敏度之前,先介紹一下我們做這樣分析的流程是什么樣的,我們看一下這張圖,我們首先會(huì)測試一下手機(jī)靈敏度的狀況,我們推薦的一個(gè)模式,這種模式就是要把所有的功能模塊都打開,這樣可以取得最差的一個(gè)狀況從而進(jìn)行分析,因?yàn)槲覀冎绬螁沃皇谴蚴謾C(jī)的狀況下和打開其他模塊的設(shè)備的情況下是不一樣的,初始環(huán)境之后我們進(jìn)行近場分析,我們可以得到這樣一個(gè)分布圖,通過這樣一張圖我們就可以更好更快的找出有效抑制噪聲的方法,找出方法之后,我們可以再次進(jìn)行驗(yàn)證,這是一個(gè)實(shí)際案例,我們通過抑制噪聲從而提高了靈敏度,紅線是之前的情況,黑線是之后的結(jié)果。接下來我們會(huì)介紹一個(gè)實(shí)際的案例,我們選擇的是日本CDMA的手機(jī),我們選擇軟排線,我們針對這樣一個(gè)情況進(jìn)行了一個(gè)分析,這邊是我們的分析測試結(jié)果,我們可以看到最原始的狀況下,我們選擇了待機(jī)測試狀態(tài),靈敏度還是非常優(yōu)質(zhì)的,通過近場分析,我們可以看到整個(gè)是藍(lán)色,造成整個(gè)噪聲能量等級都很低,在這樣的情況下我們打開攝象頭,我們發(fā)現(xiàn)靈敏度降低了5個(gè)DB,我們看到這個(gè)區(qū)域相對應(yīng)的是一個(gè)區(qū)域和軟排線區(qū)域,我們可以看到整個(gè)噪聲能量等級已經(jīng)比前面高很多,這就證明了在這個(gè)范圍之內(nèi)存在著噪聲,而我們對比這兩個(gè)結(jié)果,很明顯噪聲對我們的靈敏度有一定的影響,還有需要打開前面所有的功能模塊,這就是為什么打開所有的工作模塊才能發(fā)現(xiàn)問題所在。針對這樣的情況,我們導(dǎo)入了一個(gè)濾波器,在加入這個(gè)接口處之后,我們可以看到紅色的區(qū)域被有效的遏制住,意味著我們的噪聲能量等級下降了,同時(shí)我們再進(jìn)行一個(gè)靈敏度的測試,我們的靈敏度相比在沒有濾波器的情況下,我們的靈敏度提高了3個(gè)dB。
這里是我之前提到的一個(gè)RF的濾波器,這個(gè)案例所涉及的范圍是數(shù)據(jù)線,對于數(shù)據(jù)線上的濾波,我們要關(guān)注兩大點(diǎn),一個(gè)是信號(hào)的完整性和抑制,為了保證有良好的信號(hào)完整性,我們就選擇了LC的濾波器,我們可以保證我們信號(hào)良好的通過,而信號(hào)被很好的濾除。接下來會(huì)介紹一下我們在測試版上做的分析,首先我們會(huì)做一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)上的分析,大家知道因?yàn)楦咚傩盘?hào)的應(yīng)用越來越多,同時(shí)我們的差分信號(hào)也被應(yīng)用越來越多,我們還是會(huì)遇到很多噪聲的問題,這些問題產(chǎn)生的問題就是共模噪聲,在這里 我們就做了一塊分析板,這是一個(gè)發(fā)射端的IC還有一個(gè)接收端的IC。
本文導(dǎo)航
- 第 1 頁:近場分析在EMC的應(yīng)用(1)
- 第 2 頁:分析測試結(jié)果