汽車(chē)電子系統的極近場(chǎng)EMI掃描技術(shù)

圖4：半雙工和全雙工串行解串器器件的EMI掃描的測試環(huán)境。

采用同樣的測試設置，設計團隊用新一代全雙工芯片組板替代了基線(xiàn)板，同時(shí)也針對每一條特性保持了同樣的規格。如上文所述，需注意的是，空間掃描疊加在每次生成的Gerber設計文件上，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果。

圖5：基線(xiàn)掃描結果：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。

設計團隊對空間掃描結果和頻譜掃描結果進(jìn)行了仔細的對比。很多人可能認為輻射特性會(huì )由于擴展的雙向傳輸功能而呈現出更高的電磁輸出。而實(shí)際上，與基線(xiàn)相比，全雙工模式下沒(méi)有出現尖峰信號并且峰值輻射基本相似，甚至其EMI特性還略有改進(jìn)(空間掃描結果呈現更深的藍色)。測試結果證明全雙工模式的新芯片組未出現明顯的變化(見(jiàn)圖3)，設計團隊在沒(méi)有采取任何額外緩解措施的情況下實(shí)現了全雙工功能。

這些測試是利用這家半導體公司的內部極近場(chǎng)掃描系統進(jìn)行的。在短短的幾分鐘內，就獲得了上文所示的結果。因為輻射特性結果清楚的展示了其優(yōu)越的性能，設計無(wú)需采取任何額外的緩解措施。

相比而言，要在第三方測試箱中測試新設計，就要求工程師前往場(chǎng)外測試場(chǎng)所，并會(huì )耗費大半天的時(shí)間。使用測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 )替代在測試箱中測試設計的需求。不過(guò)，這種儀器可以在簡(jiǎn)便的桌面系統中實(shí)現快速的前后一致性測試功能。

與在測試箱中進(jìn)行的遠場(chǎng)測量相比，極近場(chǎng)EMI特性可以提供實(shí)時(shí)反饋。此外，這些測量結果與在測試箱中測得的遠場(chǎng)測量結果具有很高的相關(guān)性。因此，諸如EMxpert等極近場(chǎng)儀器可以減少在測試箱中進(jìn)行類(lèi)似測試的數量?？傊?，這可以幫助設計團隊加快測試進(jìn)程，更快地得到測試箱測試的一致性測試結果。

本文小結

汽車(chē)工程師不斷面臨著(zhù)降低電磁干擾和確保所有汽車(chē)電子系統的電磁兼容的挑戰。如果引入了新器件但沒(méi)有進(jìn)行充分的測試，這些工作就會(huì )越來(lái)越困難。當供應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，供應商提供的結果顯示采用了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)品的設計周期，無(wú)需采取任何額外措施并為汽車(chē)廠(chǎng)商降低成本。

對于供應商而言，極近場(chǎng)EMI掃描技術(shù)可以實(shí)現極具說(shuō)服力的頻譜掃描，并且可以直觀(guān)的把空間掃描結果疊加在Gerber設計文件上。這些功能可以幫助設計工程師記錄和測量其產(chǎn)品新功能組的EMI特性。設計工程師繼而可以在采取了新的緩解措施或者其它設計變更后快速的進(jìn)行重新測試。因此，供應商設計團隊也縮短了產(chǎn)品上市時(shí)間，而極具說(shuō)服力的掃描結果可以使方案得到汽車(chē)廠(chǎng)商更快的采納。

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