电磁兼容内部系统解决方案 主办方, 解决方案, 电磁兼容

羞红的夏天

大家早上好，今天非常荣幸能够把村田一些关于电磁兼容方面的一些经验，和大家分享一下。能有此机会，当然不得不对本次研讨会主办方中国电子展 ( www.aidzz.com )及电子元件技术网 ( www.cntronics.com )和我爱方案网( www.52solution.com )说声感谢。我今天演讲的题目是内部系统的电磁兼容以及解决方案，我今天是在笔记本的基础上，但是现在不仅仅是带笔记本，所有的系统比如说手机当中，比如说无线通讯设备，比如说无线路由器等等都有发生，在我介绍的过程当中，大家如果有什么问题的话，欢迎大家随时体温。然后我今天的议程，大概还有这几个方面。第一个就是什么是内部系统的电磁兼容？我今天主要是说内部系统的。第二个就是这种系统内部的电磁干扰，导致的现象。由于这种内部的电磁兼容所导致的灵敏度下降，今天我们就在这一块上讲。然后它的一个灵敏度下降的原理确定一下。第一个就是说天线接收到一个，也就是说我的对我的电子造成干扰，第二就是说笔记本电脑的工作条件及天线接收到的噪声，第三就是噪声传导路径研究。然后就是我来推测一下现在灵敏度下降的原理。它是怎样引起使我的接受灵敏度下降的。还有实际设备当中，造成抑制的对策，也就是说我怎样来抑制这种灵敏度对我的影响，我们从辐射噪声和传导噪声这两个方面来进行介绍。最后一点谈到我们村田，因为就是说不仅仅作为一个EMC的物品的提供商，我们希望就是说我们是一个方案的提供商。所以说我们在上海经营了这样一个研制的实验室，我想给大家介绍一下，以及我们所能够提供的服务。

我现在就开始介绍一下内部系统的电子兼容。大家可能知道这些很多很多的设备，比如说汽车，或者数码相机、电视等等，里面的一些数字电网的运用越来越广泛，数字电网的开关频率越来越广泛了，现在他们向集成化方面演进。还有比如说手机当中，我肯定一颗芯片里面涵盖了BT功能，或者视频等等，都高度集中化了，这种导致了我内部的系统的EMC环境更加的复杂。比如说我的手机的低电量供电，这样就使稳定工作余量就下降了，还有无线设备和数字电路的公用，就是同时在一个当中，还有接口的速度，现在逐步向USB3.0发展。还有像汽车当中，汽车当中现在的应用到无线电的应用很多。所有的这些变化都造成了EMC厂商的复杂性和多元性，考虑的方面不仅仅是很单纯的，要综合起来考虑，使得我的EMC噪声就非常的重要了，它的重要性就在这里。
讲到了什么是内部的电磁兼容，首先就是说即存在于数字电路与无线电路间的干扰问题，比如说这里我们有无线电路，还有我的数字电路。由于两者之间可能大家说，看着很清楚，两者之间安装的距离很近，当中有很多的联系，所以产生干扰，表现最明显的一个例子，就是我的电脑接受信号的时候，可以使用，但是在10 米、20米的时候，只能到5米，不知道大家涉及到没有，这是很严重的问题，导致灵敏度下降。
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我们可能推测的三个因素第一个就是说辐射。包括差模辐射和共模辐射。还有就是耦合，里面分为电容式耦合和电感式耦合。还有就是一个传导，大家可能都知道电源线和接地线传导。这是三种可能的传输路径。我们现在来研究一下笔记本电脑的灵敏度下降的一个原理。这是我们通过EMC的分析仪，测试一下我的电脑在环境当中可能收到的一些电子信号，这一块是手机信号，这个可能是 3G信号，这个可能是传输信号，有很多种，可能在我的空间里面有很多种，这是大类按照频率来分的。笔记本工作条件及天线接受的噪声，笔记本电脑在不同的工作条件下，测试天线接受的噪声。这系2.4G的时候，这是1.8G的时候，这是我们的一个方式，也就是我们具体结构，不具体说，主要是说大部分的噪声是 LCD面板工作相关的电路所产生的，也就是说我们推测，在电脑当中，电脑使我的接受主要的减弱的主要原因，有可能跟我们的LCD的那块数字电源有关系。
我们用一个EMC来测量一下，关于EMC面板的噪声辐射的选频，这张图大家这样看，这个蓝色就是噪声很低的区域，这个黄色就是噪声比较高的区域，我们推测这样几个区域，这款区域就是LCD的控制板。虽然我举的例子是电脑的例子，但是大家可以推测到你的电子书上，比如说你的计算屏等等，都一样的。这是一个噪声水平，这一块是噪声水平比其他的高，这个主板的工作区，我的噪声产生在这里，通过我和辐射的路径，我把它递到这一块。还有就是灵敏度下降的原理推测，这里有DCDC的转换器，还有这条MAD，还有有CPO，这里是我的W—WANmodule，这里就显示了传导路径，我们有很多的信号，通过辐射就传导到工作。本身我的模块噪声水平并不是很高，没有什么问题，比如说相关的电流，通过各种的走线，把这样的噪声传递到我的这个模块，使得工作受到影响。
现在提到怎么样来解决问题？这个天线放在这个区域，然后我们根据LCD的控制平台来讲，有三个方向来解决问题。第一个就是LVDS走线，还有RSDS走线，还有就是电源。第一种在吸收了一些导电吸收的共模，三芯电线连接外采用。还有就是在LVDS上（接受端）采用共模遏流线圈。然后就是说RSDS上，就是在与LCD面板的相连的柔性电路板上采用微波吸收片来进行（RSDS）线。然后在RSDS线上（驱动面）采用共模遏流线圈。还有就是电源，就是说在 LCD控制面板内电源线上采用铁氧体磁珠BLM18EG391TN。然后就是在与面板相连的电源线上采用三端子电容器。
以上元器件基础知识不少是引用自电子元件技术网的知识库 ( http://www.cntronics.com/public/baike )和我爱方案网的知识堂( http://www.52solution.com/knowledge )栏目，这里的电子元器件基础知识在行业内来说，质量算是比较好的！
好，我们接着往下说，通过内部特殊的结构，有两个接地点从而接触，让运波效果，是普通电路的好几倍，我们村田，工程师做一个测试，就是用一个三端子效果可能比其他好好几倍。这里我介绍了三种方式。 LVDS、RSDS，以及电源上采取不同的方式策略，这是控制的图，可能有的工程师会比较熟悉。然后我们可以看一下就是说，测试一下我使用这些产品以后，我的实际的一个效果，这是它的原始的一个图，然后这是红色的表示我采取对策的一个图，然后这条线的话是指我的模块的测试灵敏图。可以看出来我采取对策以后，大概有5.5个dB的一个改善。也就是说改善的效果是非常明显。刚才说的是对我的灵敏度的改善，然后我看了一下传导造成的抑制，这张图就是表示出来了我的整个区域的一个噪声的一个分布图。刚才我也提到，像这种区域，蓝色的区域就是指噪声比较小，像绿色、红色、黄色的区域，就是表示它的噪声是比较高的一个区域。
这条比如说，大家可以看到，这条是我的电源线，这条是我的W—Lan  module的传输，这里有一个传导的路径。刚才我介绍了电源上加磁珠等，这些效果是什么，这是原始的，这是这一个方式就是说，是我的地，改善我的地更好，就是说我们在共模的圈，这一条是原始的一个接受的一个，模块接受的信号，当然最最好是没有损耗，但是不可能。不管我刚才说的哪一种方式，都是使我的接受灵敏度有一个很好的提高。大家不要局限在我说的电脑，当然可以想象成你的设备，你的手机，你的电子书，无线通讯的一个需求，不管是走FI，还是蓝牙等等，就是说不一定在电脑上，在你的其他上面上，用这种对策也是有用的。

然后的话我最后总结一下，关于我们EMC的灵敏度这个下降。首先电脑灵敏度下降的原理，第一个也就是说通过辐射，与LCD面板工作相关的电路噪声对天线产生干扰，这样就是说数字电路对我的天线产生干扰，就是使我的接受灵敏度下降，第二个就是传导，噪声通过传导至无线模块。刚才提到像这张图，这是很明显的传导路径在里面。这是用了我们EMC，我们会介绍一下用EMC扫描我的LCD板的图，这样就可以直观的看出来，怎样使地、噪声联系起来。然后噪声抑制的对策。第一个就是辐射噪声的抑制。分为RSDS线，LVDS线，还有连接LCD面板的电源线噪声等等。而在电源上，我们推荐用磁珠等等。还有比如说传导的三个建议，第一个就是确保你的接地良好，第二就是说电源线上的噪声。我们有很多的方式，磁珠、电容等等。还有就是说接口处的噪声过滤。这三种方式，从两大类的噪声对策的应用的话，就可以使我的那个整个的灵敏度等等得到很大的改善。
然后我最后介绍一下我们村田的EMC实验室以及技术服务。刚才我介绍的这些东西，都是基于我们的实验室的一个实际的测试结果。EMC有很多的特点，虽然有很多的理论，有很多的定义，这些元器件怎么来原则，体的产品当中应用到我的产品当中是最合适的，我就碰到这样很多的例子。
因为时间问题就先说到这里，虽然没说完今天准备好的演讲稿，当然大部分已经讲到了，完整版演讲稿和ppt在主办方电子元件技术网上可以下载到。
下载地址：http://www.cntronics.com/public/seminar/content/type/article/rid/106/sid/20
关于以上谈的话，大家不知道有什么问题。刚才我强调了不是说大家局限在电脑这一块，你可以想象成手机，因为我们平时接触到很多的客户，手机接触的灵敏度有所下降，但是手机接受跟FI的不一样，可能信号由于噪声引起的，而不是开关，我的天线或者芯片引起的，这方面关于客户，手机的一些接受灵敏度下降的话。现在越来越多了。实际上在比如说射频里面遇到不是很多，大家有很多的方法可以解决，但是用到数字电容，比如说LCD模块还有射频芯片影响的造成灵敏度下降的话，会复杂一些。大家有兴趣的话，可以再探讨一下。