電磁輻射檢測儀檢測工藝
更新時間:2018-04-02 點擊次數(shù):1629次
電磁輻射檢測儀檢測工藝
高速PCB設(shè)計中要想驗證產(chǎn)品的EMC特性,只有把產(chǎn)品拿到標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容測量室去測量,由于這種測量只能測產(chǎn)品對外輻射情況,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)驗去修改PCB,并重復(fù)試驗。這種試驗方法非常昂貴,而且可能耽誤產(chǎn)品的上市時間。
目前大部分硬件工程師還只是憑經(jīng)驗來設(shè)計PCB,在調(diào)試過程中,很多需要觀測的信號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,如果產(chǎn)品不能通過功能測試,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間上進行折中,精度相對較高的,需要的計算時間很長,而仿真速度快的工具,其精度又很低。因此用這些工具進行仿真,不能完*高速PCB設(shè)計中的相互干擾問題。
我們知道,在多層PCB中高頻信號的回流路徑應(yīng)該在該信號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,但是實際的地層或電源層中會有分割和鏤空,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。但信號回流路徑由信號線布線、PCB電源和地分布結(jié)構(gòu)以及電源供電點、去耦電容和器件放置位置和數(shù)量等多種因素所決定,故而對復(fù)雜系統(tǒng)的回流路徑從理論上進行判定非常困難。
所以在PCB設(shè)計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的波形,從而可幫助解決信號完整性問題,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?
電磁場高速掃描測量技術(shù)
在各種電磁輻射檢測儀測量方法中,有一種近場掃描測量方法能解決這個問題,該方法基于這樣的原理PCB設(shè)計,即電磁輻射是被測設(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)這個原理制成的,它采用H場陣列探頭(有32×40=1280個探頭)來探測DUT上的電流,在測量期間,DUT直接放在掃描器的上面。這些探頭檢測由于高頻電流發(fā)生變化而引起的電磁場的變化,系統(tǒng)可提供RF電流在PCB上空間分布的視覺圖像。