现在大部分硬件工程师还仅仅凭经历来规划PCB,在调试过程中,许多需求观测的信号线或许芯片引脚被埋在PCB中间层,无法运用示波器等东西去勘探,假如产品不能经过功用测验,他们也没有有用的手法去查找问题的原因。要想验证产品的EMC特性,只要把产品拿到规范电磁兼容丈量室去丈量,因为这种丈量只能测产品对外辐射状况,就算没有经过也不能为处理问题供给有用的信息,因而工程师只能凭经历去修正PCB,偏重复实验。这种实验办法十分贵重,并且或许耽搁产品的上市时刻。
当然,现在有许多高速PCB剖析和仿真规划东西,能够协助工程师处理一些问题,可是现在在器材模型上还存在许多约束,例如能处理信号完好性(SI)仿真的IBIS模型就有许多器材没有模型或许模型不准确。要准确仿真EMC问题,就必须用SPICE模型,但现在简直一切的ASIC都不能供给SPICE模型,而假如没有SPICE模型,EMC仿真是无法把器材自身的辐射考虑在内的(器材的辐射比传输线的辐射大得多)。别的,仿真东西往往要在精度和仿真时刻上进行折中,精度相对较高的,需求的核算时刻很长,而仿真速度快的东西,其精度又很低。因而用这些东西进行仿真,不能彻底处理高速PCB规划中的彼此搅扰问题。
咱们知道,在多层PCB中高频信号的回流途径应该在该信号线层接近的参阅地平面(电源层或许地层)上,这样的回流和阻抗最小,可是实践的地层或电源层中会有切割和镂空,然后改动回流途径,导致回流面积变大,引起电磁辐射和地弹噪声。假如工程师能清楚电流途径的话,就能防止大的回流途径,然后有用操控电磁辐射。但信号回流途径由信号线布线、PCB电源和地散布结构以及电源供电点、去耦电容和器材放置方位和数量等多种要素所决议,故而对杂乱体系的回流途径从理论上进行断定十分困难。
所以在规划阶段扫除辐射噪声问题十分要害。咱们用示波器能看到信号的波形,然后可协助处理信号完好性问题,那么有没有设备能看到辐射的“图形”以及电路板上的回流呢?
电磁场高速扫描丈量技能
在各种电磁辐射丈量办法中,有一种近场扫描丈量办法能处理这个问题,该办法依据这样的原理规划,即电磁辐射是被测设备(DUT)上的高频电流回路构成的。如加拿大EMSCAN公司的电磁辐射扫描体系Emscan便是依据这个原理制成的,它选用H场阵列探头(有32×40=1280个探头)来勘探DUT上的电流,在丈量期间,DUT直接放在扫描器的上面。这些探头能够检测因为高频电流发生改变而引起的电磁场的改变,体系可供给RF电流在PCB上空间散布的视觉图画。
Emscan电磁兼容扫描体系已经在通讯、轿车、工作电器以及消费电子等工业范畴得到广泛应用,经过该体系供给的电流密度图,工程师在进行电磁兼容性规范测验前就能发现有EMI问题的区域并采纳相应措施。
近场扫描原理Emscan的丈量主要在活性近场区域