近場分析在EMC的應(yīng)用

　　討論一下近場分析在EMC的應(yīng)用，我相信對于EMC大家已經(jīng)有一定的了解，，我們首先要使得電磁波這樣看不見摸不到的東西變的直觀，今天我就會介紹一種方法，如何使這些電磁波變得直觀，那就是近場分析。

　　EMC的狀況

　　首先我會介紹一下EMC的狀況，這樣可以使大家更好的了解近場分析的必要性，第二個我們會介紹一下EMC近場分析的設(shè)備和方法。我們會在第三部分舉一些實際的案例分析。最后我們會做一個總結(jié)，來更好的回顧這些內(nèi)容。

　　首先我們來看一下關(guān)于EMC研究的狀況，我們也知道越來越多的數(shù)字設(shè)備進入到我們的生活當中，這些數(shù)字設(shè)備對于整個環(huán)境來說都是一個噪聲源，這些噪聲源他們是互相影響的，在這樣的情況下，電磁環(huán)境就變得相當復(fù)雜，在這些噪聲源還沒有完全解決的時候，我們還面臨內(nèi)部噪聲的問題，關(guān)于內(nèi)部噪聲的問題我們選出了筆記本和手機，筆記本電腦我們都知道里面有很多的數(shù)字電路模塊，這些數(shù)字電路模塊扮演了我們前面所提到的一個一個數(shù)碼產(chǎn)品，無疑是一個干擾源，同時我們對于無線的需求，越來越多的無線通訊設(shè)備被集成在電路當中，我們看一下手機，手機原來是一個通訊設(shè)備，主要的功能是通訊，有手機通訊和GPS的功能，隨著我們對掌上功能的追求，越來越多的芯片被集成，甚至我們對分辨率的要求提高，造成越來越多的噪聲源集成手機當中，這樣就造成數(shù)碼產(chǎn)品的內(nèi)部電磁環(huán)境變得越來越復(fù)雜，由于射頻元器件都有天線，我們整個內(nèi)部環(huán)境就變得相當?shù)穆闊蝗菀捉鉀Q。這樣的問題，我們稱之為系統(tǒng)內(nèi)部的EMC的問題，由于內(nèi)部的天線接收到這種噪聲，天線接收信號并不會去區(qū)分是有用信號還是無用信號，當這些噪音聲量變高，會造我們接受的靈敏度比較低，造成我們無線設(shè)備的無法連接，這就是我們提到的系統(tǒng)內(nèi)部的EMC問題的原理。

　　內(nèi)部系統(tǒng)的噪聲能量

　　我們在了解了EMC內(nèi)部系統(tǒng)原理之后，我們來看一下另外一個重要的問題，關(guān)于這個內(nèi)部系統(tǒng)它的噪聲能量有多強，我們可以看到我們的數(shù)字電視信號是在-105到-170之間，我們是需要另外一種方式去監(jiān)測這些噪聲，接下來我們就介紹這樣一種方法，近場測量法。

　　首先我們會利用這樣一個磁場探頭，采集到磁場能量，我們通過磁場探頭采集到的能量，由于我們知道現(xiàn)在的集成度非常高，走線與走線的距離和器件和器件的距離非常近，我們?yōu)榱吮苊獯當_到我們的探頭，我們選擇了比較好的探頭保持準確的精確度，為了取得最大的磁通量，我們就會旋轉(zhuǎn)探頭來達到這樣的目的，對于這樣一個方法，大家有的時候可能會疑惑，我們?yōu)槭裁礇]有選擇電場探頭，而是選擇磁場探頭，電場探頭不可避免會影響我們電場的方向，會影響我們的測量結(jié)果。這里來看一下，這是我們的測試結(jié)果，我們通過不同的顏色來表示不同的能量等級，我們在看右邊這張圖相比這兩張圖我們很容易找到紅色的區(qū)域，這樣可以找出噪聲源，紅色區(qū)域是我們的IC區(qū)域，通過對比我們就可以很容易得出一些分析結(jié)果，這就是我們利用近場分析做的一些測試和結(jié)果。

　　實際的案例

　　接下來就是第三部分，關(guān)于第三部分是我們會比較直接的介紹一下實際的案例，利用這些案例向大家說明我們?nèi)绾卫媒鼒龇治鰜斫鉀Q這些問題。首先來看我們會先介紹手機靈敏度，現(xiàn)在主要是關(guān)于手機當中一個問題，我們手機集成了很多IS的信號和設(shè)備，不單單是傳統(tǒng)的，還有數(shù)字電視，這樣的情況就造成一個情況，我使用的RF頻段也越來越寬，可能會從400多兆一直覆蓋到2.4G，這樣的情況同樣還有一個問題，就是我們的噪聲源，我們越來越多的數(shù)碼娛樂集成了更多的噪聲源，比如說這里的控制芯片，還有攝象頭模塊，而這些模塊由于我們對數(shù)據(jù)的快速處理，它所產(chǎn)生的噪聲諧波范圍也越來越寬廣，產(chǎn)生內(nèi)部系統(tǒng)噪聲靈敏度下降的問題。在介紹手機靈敏度之前，先介紹一下我們做這樣分析的流程是什么樣的，我們看一下這張圖，我們首先會測試一下手機靈敏度的狀況，我們推薦的一個模式，這種模式就是要把所有的功能模塊都打開，這樣可以取得最差的一個狀況從而進行分析，因為我們知道單單只是打手機的狀況下和打開其他模塊的設(shè)備的情況下是不一樣的，初始環(huán)境之后我們進行近場分析，我們可以得到這樣一個分布圖，通過這樣一張圖我們就可以更好更快的找出有效抑制噪聲的方法，找出方法之后，我們可以再次進行驗證，這是一個實際案例，我們通過抑制噪聲從而提高了靈敏度，紅線是之前的情況，黑線是之后的結(jié)果。接下來我們會介紹一個實際的案例，我們選擇的是日本CDMA的手機，我們選擇軟排線，我們針對這樣一個情況進行了一個分析，這邊是我們的分析測試結(jié)果，我們可以看到最原始的狀況下，我們選擇了待機測試狀態(tài)，靈敏度還是非常優(yōu)質(zhì)的，通過近場分析，我們可以看到整個是藍色，造成整個噪聲能量等級都很低，在這樣的情況下我們打開攝象頭，我們發(fā)現(xiàn)靈敏度降低了5個DB，我們看到這個區(qū)域相對應(yīng)的是一個區(qū)域和軟排線區(qū)域，我們可以看到整個噪聲能量等級已經(jīng)比前面高很多，這就證明了在這個范圍之內(nèi)存在著噪聲，而我們對比這兩個結(jié)果，很明顯噪聲對我們的靈敏度有一定的影響，還有需要打開前面所有的功能模塊，這就是為什么打開所有的工作模塊才能發(fā)現(xiàn)問題所在。針對這樣的情況，我們導(dǎo)入了一個濾波器，在加入這個接口處之后，我們可以看到紅色的區(qū)域被有效的遏制住，意味著我們的噪聲能量等級下降了，同時我們再進行一個靈敏度的測試，我們的靈敏度相比在沒有濾波器的情況下，我們的靈敏度提高了3個dB。

　　這里是我之前提到的一個RF的濾波器，這個案例所涉及的范圍是數(shù)據(jù)線，對于數(shù)據(jù)線上的濾波，我們要關(guān)注兩大點，一個是信號的完整性和抑制，為了保證有良好的信號完整性，我們就選擇了LC的濾波器，我們可以保證我們信號良好的通過，而信號被很好的濾除。接下來會介紹一下我們在測試版上做的分析，首先我們會做一個關(guān)于數(shù)據(jù)上的分析，大家知道因為高速信號的應(yīng)用越來越多，同時我們的差分信號也被應(yīng)用越來越多，我們還是會遇到很多噪聲的問題，這些問題產(chǎn)生的問題就是共模噪聲，在這里 我們就做了一塊分析板，這是一個發(fā)射端的IC還有一個接收端的IC。