【導(dǎo)讀】采用極近場(chǎng)EM掃描技術(shù),供應(yīng)商的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)一個(gè)桌面系統(tǒng)來(lái)計(jì)量并立即顯示輻射的空間和頻譜特性,避免以后在更高費(fèi)用的模塊、系統(tǒng)或整車(chē)級(jí)測(cè)試中出現(xiàn)問(wèn)題。
EMI近場(chǎng)輻射特性:新一代串行解串器例子
這是同一家半導(dǎo)體供應(yīng)商的第二個(gè)例子,該公司開(kāi)發(fā)了一個(gè)通過(guò)串行解串器進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳輸?shù)牡诙酒M解決方案。在第三代芯片組中,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了一種不同的技術(shù)并升級(jí)了傳輸能力。他們將雙向控制通道一起嵌入高速串行鏈路中,從而實(shí)現(xiàn)了雙向傳輸(全雙工)。
為了量化比較半雙工解串器與新一代全雙工設(shè)計(jì)的輻射特性,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)再次使用了內(nèi)部的EMI極近場(chǎng)掃描儀。他們將原來(lái)的半雙工板放在掃描儀上,進(jìn)行基線(xiàn)測(cè)量。對(duì)待測(cè)器件加電后,他們?cè)赑C上激活了掃描儀。(參見(jiàn)圖4)
圖4:半雙工和全雙工串行解串器器件的EMI掃描的測(cè)試環(huán)境
采用同樣的測(cè)試設(shè)置,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)用新一代全雙工芯片組板替代了基線(xiàn)板,同時(shí)也針對(duì)每一條特性保持了同樣的規(guī)格。如上文所述,需注意的是,空間掃描疊加在每次生成的Gerber設(shè)計(jì)文件上,以幫助工程師可以確定任何存在的輻射源。
基線(xiàn)(半雙工)系統(tǒng)的空間和頻譜特性如圖5所示。圖6展示了全雙工模式下的輻射掃描結(jié)果。
圖5:基線(xiàn)掃描結(jié)果:半雙工模式下的串行解串器
圖6:輻射特性:全雙工模式下的串行解串器
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)空間掃描結(jié)果和頻譜掃描結(jié)果進(jìn)行了仔細(xì)的對(duì)比。很多人可能認(rèn)為輻射特性會(huì)由于擴(kuò)展的雙向傳輸功能而呈現(xiàn)出更高的電磁輸出。而實(shí)際上,與基線(xiàn)相比,全雙工模式下沒(méi)有出現(xiàn)尖峰信號(hào)并且峰值輻射基本相似,甚至其EMI特性還略有改進(jìn)(空間掃描結(jié)果呈現(xiàn)更深的藍(lán)色)。測(cè)試結(jié)果證明全雙工模式的新芯片組未出現(xiàn)明顯的變化(見(jiàn)圖3),設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在沒(méi)有采取任何額外緩解措施的情況下實(shí)現(xiàn)了全雙工功能。
這些測(cè)試是利用這家半導(dǎo)體公司的內(nèi)部極近場(chǎng)掃描系統(tǒng)進(jìn)行的。在短短的幾分鐘內(nèi),就獲得了上文所示的結(jié)果。因?yàn)檩椛涮匦越Y(jié)果清楚的展示了其優(yōu)越的性能,設(shè)計(jì)無(wú)需采取任何額外的緩解措施。
相比而言,要在第三方測(cè)試箱中測(cè)試新設(shè)計(jì),就要求工程師前往場(chǎng)外測(cè)試場(chǎng)所,并會(huì)耗費(fèi)大半天的時(shí)間。使用測(cè)試箱往往需要提前幾周安排,這會(huì)給開(kāi)發(fā)過(guò)程帶來(lái)極大的延誤。
極近場(chǎng)掃描解決方案不會(huì)替代在測(cè)試箱中測(cè)試設(shè)計(jì)的需求。不過(guò),這種儀器可以在簡(jiǎn)便的桌面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)快速的前后一致性測(cè)試功能。
與在測(cè)試箱中進(jìn)行的遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量相比,極近場(chǎng)EMI特性可以提供實(shí)時(shí)反饋。此外,這些測(cè)量結(jié)果與在測(cè)試箱中測(cè)得的遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果具有很高的相關(guān)性。因此,諸如EMxpert等極近場(chǎng)儀器可以減少在測(cè)試箱中進(jìn)行類(lèi)似測(cè)試的數(shù)量。總之,這可以幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)加快測(cè)試進(jìn)程,更快地得到測(cè)試箱測(cè)試的一致性測(cè)試結(jié)果。
汽車(chē)工程師不斷面臨著降低電磁干擾和確保所有汽車(chē)電子系統(tǒng)的電磁兼容的挑戰(zhàn)。如果引入了新器件但沒(méi)有進(jìn)行充分的測(cè)試,這些工作就會(huì)越來(lái)越困難。當(dāng)供應(yīng)商能夠有力證明新功能可以像上文的兩個(gè)例子所示一樣具有降低EMI的效果時(shí),就能引起客戶(hù)極大的興趣。
在上文的兩個(gè)例子中,供應(yīng)商提供的結(jié)果顯示采用了SSCG功能可以降低EMI,同時(shí)在新一代串行解串器例子中其輻射特性則沒(méi)有變化。因此,極近場(chǎng)EM掃描可以縮短每個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期,無(wú)需采取任何額外措施并為汽車(chē)廠(chǎng)商降低成本。
對(duì)于供應(yīng)商而言,極近場(chǎng)EMI掃描技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)極具說(shuō)服力的頻譜掃描,并且可以直觀(guān)的把空間掃描結(jié)果疊加在Gerber設(shè)計(jì)文件上。這些功能可以幫助設(shè)計(jì)工程師記錄和測(cè)量其產(chǎn)品新功能組的EMI特性。設(shè)計(jì)工程師繼而可以在采取了新的緩解措施或者其它設(shè)計(jì)變更后快速的進(jìn)行重新測(cè)試。因此,供應(yīng)商設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)也縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間,而極具說(shuō)服力的掃描結(jié)果可以使方案得到汽車(chē)廠(chǎng)商更快的采納。