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近场分析在EMC的应用

作者:时间:2013-09-08来源:网络收藏

 讨论一下近场分析在的应用,我相信对于大家已经有一定的了解,,我们首先要使得电磁波这样看不见摸不到的东西变的直观,今天我就会介绍一种方法,如何使这些电磁波变得直观,那就是近场分析。

  的状况

  首先我会介绍一下EMC的状况,这样可以使大家更好的了解近场分析的必要性,第二个我们会介绍一下EMC近场分析的设备和方法。我们会在第三部分举一些实际的案例分析。最后我们会做一个总结,来更好的回顾这些内容。

  首先我们来看一下关于EMC研究的状况,我们也知道越来越多的数字设备进入到我们的生活当中,这些数字设备对于整个环境来说都是一个噪声源,这些噪声源他们是互相影响的,在这样的情况下,电磁环境就变得相当复杂,在这些噪声源还没有完全解决的时候,我们还面临内部噪声的问题,关于内部噪声的问题我们选出了笔记本和手机,笔记本电脑我们都知道里面有很多的数字电路模块,这些数字电路模块扮演了我们前面所提到的一个一个数码产品,无疑是一个干扰源,同时我们对于无线的需求,越来越多的无线通讯设备被集成在电路当中,我们看一下手机,手机原来是一个通讯设备,主要的功能是通讯,有手机通讯和GPS的功能,随着我们对掌上功能的追求,越来越多的芯片被集成,甚至我们对分辨率的要求提高,造成越来越多的噪声源集成手机当中,这样就造成数码产品的内部电磁环境变得越来越复杂,由于射频元器件都有天线,我们整个内部环境就变得相当的麻烦,不容易解决。这样的问题,我们称之为系统内部的EMC的问题,由于内部的天线接收到这种噪声,天线接收信号并不会去区分是有用信号还是无用信号,当这些噪音声量变高,会造我们接受的灵敏度比较低,造成我们无线设备的无法连接,这就是我们提到的系统内部的EMC问题的原理。

  内部系统的噪声能量

  我们在了解了EMC内部系统原理之后,我们来看一下另外一个重要的问题,关于这个内部系统它的噪声能量有多强,我们可以看到我们的数字电视信号是在-105到-170之间,我们是需要另外一种方式去监测这些噪声,接下来我们就介绍这样一种方法,近场测量法。

  首先我们会利用这样一个磁场探头,采集到磁场能量,我们通过磁场探头采集到的能量,由于我们知道现在的集成度非常高,走线与走线的距离和器件和器件的距离非常近,我们为了避免串扰到我们的探头,我们选择了比较好的探头保持准确的精确度,为了取得最大的磁通量,我们就会旋转探头来达到这样的目的,对于这样一个方法,大家有的时候可能会疑惑,我们为什么没有选择电场探头,而是选择磁场探头,电场探头不可避免会影响我们电场的方向,会影响我们的测量结果。这里来看一下,这是我们的测试结果,我们通过不同的颜色来表示不同的能量等级,我们在看右边这张图相比这两张图我们很容易找到红色的区域,这样可以找出噪声源,红色区域是我们的IC区域,通过对比我们就可以很容易得出一些分析结果,这就是我们利用近场分析做的一些测试和结果。

  实际的案例

  接下来就是第三部分,关于第三部分是我们会比较直接的介绍一下实际的案例,利用这些案例向大家说明我们如何利用近场分析来解决这些问题。首先来看我们会先介绍手机灵敏度,现在主要是关于手机当中一个问题,我们手机集成了很多IS的信号和设备,不单单是传统的,还有数字电视,这样的情况就造成一个情况,我使用的RF频段也越来越宽,可能会从400多兆一直覆盖到2.4G,这样的情况同样还有一个问题,就是我们的噪声源,我们越来越多的数码娱乐集成了更多的噪声源,比如说这里的控制芯片,还有摄象头模块,而这些模块由于我们对数据的快速处理,它所产生的噪声谐波范围也越来越宽广,产生内部系统噪声灵敏度下降的问题。在介绍手机灵敏度之前,先介绍一下我们做这样分析的流程是什么样的,我们看一下这张图,我们首先会测试一下手机灵敏度的状况,我们推荐的一个模式,这种模式就是要把所有的功能模块都打开,这样可以取得最差的一个状况从而进行分析,因为我们知道单单只是打手机的状况下和打开其他模块的设备的情况下是不一样的,初始环境之后我们进行近场分析,我们可以得到这样一个分布图,通过这样一张图我们就可以更好更快的找出有效抑制噪声的方法,找出方法之后,我们可以再次进行验证,这是一个实际案例,我们通过抑制噪声从而提高了灵敏度,红线是之前的情况,黑线是之后的结果。接下来我们会介绍一个实际的案例,我们选择的是日本CDMA的手机,我们选择软排线,我们针对这样一个情况进行了一个分析,这边是我们的分析测试结果,我们可以看到最原始的状况下,我们选择了待机测试状态,灵敏度还是非常优质的,通过近场分析,我们可以看到整个是蓝色,造成整个噪声能量等级都很低,在这样的情况下我们打开摄象头,我们发现灵敏度降低了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,我们可以看到整个噪声能量等级已经比前面高很多,这就证明了在这个范围之内存在着噪声,而我们对比这两个结果,很明显噪声对我们的灵敏度有一定的影响,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现问题所在。针对这样的情况,我们导入了一个滤波器,在加入这个接口处之后,我们可以看到红色的区域被有效的遏制住,意味着我们的噪声能量等级下降了,同时我们再进行一个灵敏度的测试,我们的灵敏度相比在没有滤波器的情况下,我们的灵敏度提高了3个dB。


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关键词: EMC
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