Fabricant et Assemblage des cartes électroniques ultra-précis, PCB haute-fréquence, PCB haute-vitesse, et PCB standard ou PCB multi-couches.
On fournit un service PCB&PCBA personnalisé et très fiable pour tout vos projets.
Cet article traite des étapes clés de l'établissement d'un prototype à faible interférence électromagnétique (EMI) avant le test de conformité de la chambre noire à micro - ondes, y compris la conception de circuits à faible rayonnement et les tests de pré - compatibilité. Le test de pré - Compatibilité consiste à simuler un modèle de disposition de PCB et une analyse EMI à l'aide d'un logiciel de simulation de champ électromagnétique 3D, puis à effectuer un balayage électromagnétique en champ proche du prototype de PCB à l'aide d'un analyseur de spectre (SA). Enfin, des essais en chambre noire à micro - ondes ont été réalisés pour valider la conception.
Conception de circuit EMI minimum
Pour assurer une faible émission de rayonnement (re), l'expérience des meilleures pratiques doit être appliquée lors de la conception des schémas de circuits et des configurations de PCB, y compris l'ajout de billes magnétiques en ferrite pour les circuits d'alimentation, les câbles de données USB, Ethernet et autres signaux pour filtrer les EMI. De plus, la mise en place appropriée d'un nombre suffisant de condensateurs de découplage sur la boucle d'alimentation permet de minimiser l'impédance du réseau de distribution, réduisant ainsi l'amplitude des ondulations de bruit générées par la charge numérique et réduisant les risques de rayonnement. Dans le même temps, la conception du réseau de compensation en boucle fermée de l'alimentation à découpage a été optimisée pour obtenir une boucle fermée stable, ce qui peut assurer une sortie de tension contrôlable et minimiser l'amplitude de l'ondulation du bruit de commutation. L'amplitude réduite de l'ondulation du bruit peut réduire considérablement le risque EMI d'un prototype.
La trace PCB d'un signal à haute fréquence ou à montée / descente rapide doit se référer à une boucle continue (par exemple, au plan de masse) pour réduire le risque d'EMI. La piste ne peut traverser aucun plan de division et trou. Si le signal doit être transmis entre les couches à travers des Vias, au moins un Vias de terre doit être placé à côté du Vias de signal comme chemin de retour du courant de signal de la réception à la transmission. S'il n'y a pas de chemin de retour approprié, le courant de retour peut être transporté arbitrairement dans le PCB et devenir une source potentielle d'EMI.
Un excellent schéma de mise à la terre est également un facteur clé pour minimiser l'EMI. Toutes les conceptions de PCB doivent éviter la boucle de terre, car la boucle de terre formera un émetteur de rayonnement lorsque le courant de signal de retour passera. La conception du sol dans un plan de référence large permet de construire un bon schéma de mise à la terre. Les plans de masse des différents groupes de circuits, tels que les circuits RF, analogiques et numériques, doivent être physiquement séparés et les connexions des circuits doivent être établies au moyen de billes magnétiques en ferrite pour aider à empêcher la propagation du bruit à haute fréquence entre les groupes de circuits.
Une fois la conception de la disposition du PCB terminée, une simulation d'analyse EMI doit être effectuée pour s'assurer que le PCB présente un faible risque d'émission de rayonnement avant sa fabrication. L'omission de la simulation EMI peut ne pas garantir les performances EMI du PCB et entraîner une refonte. Si les résultats des simulations EMI sont conformes aux spécifications techniques, les concepteurs peuvent commencer la fabrication de PCB, puis utiliser un analyseur de spectre pour effectuer un balayage électromagnétique en champ proche du prototype de PCB. Les tests de pré - compatibilité, tels que la simulation EMI et le balayage électromagnétique en champ proche, peuvent augmenter la confiance des concepteurs dans le fait que les prototypes ont un EMI inférieur. Une fois le test de pré - Compatibilité terminé, le dispositif testé peut être soumis à un test de conformité EMI réel dans une chambre anéchoïque.
Simulation de l'analyse EMI
Une fois la conception de la mise en page PCB terminée, importez le fichier de mise en page dans empro 2013.07 pour une simulation 3D EMI. Le signal différentiel est sélectionné pour la simulation de champ électromagnétique 3D par la méthode des éléments finis (FEM). La simulation de champ électromagnétique 3D est le processus de définition des conditions de limites électromagnétiques et de la taille de la grille du modèle et de résolution des équations de Maxwell. Pour assurer la précision des résultats de simulation, les dimensions des limites doivent être fixées à plus de 8 fois l'épaisseur du PCB et les dimensions de la grille à moins de 1 / 5 de la largeur du PCB. Les ordinateurs fonctionnant avec des champs électromagnétiques 3D doivent être équipés de plus de 16 g de mémoire et de plus de 100 g de capacité de stockage pour assurer le bon déroulement de l'analyse.
Configurez un capteur de champ lointain pour capturer le champ électromagnétique émis et utilisez le modèle de simulation EMI d'empro pour calculer la puissance d'émission de champ lointain, puis Configurez un capteur de champ électrique à une distance de 10 mètres pour cartographier la réponse du Domaine fréquentiel. Une simulation de champ électromagnétique tridimensionnel du mode FDTD (Time Domain Finite Differential Method) est ensuite effectuée et comparée aux résultats de la simulation du mode à éléments finis.
Si l'on se réfère au diagramme de simulation de l'intensité du champ électrique (Figure 1) à 30 mhzï½ GHz (intensité du champ électrique en dB isla¼ V, fréquence en GHz), le niveau de puissance rayonnée (courbe bleue pour la simulation en mode FEM, courbe rouge pour la simulation en mode FDTD) est inférieur Au seuil maximal FCC d'environ 45 DB isla¼ V (ligne imaginaire verte).
Le pic d'intensité maximale (- 66,4 DBM) se produit autour de 400 MHz. La bobine se déplace à moins de 3 pouces de l'appareil testé en tant que capteur de champ proche. La bande passante de résolution de l'analyseur de spectre 30khz permet des mesures à faible bruit (- 80dbm), de sorte que les pointes (rayonnement à différentes fréquences discrètes) sont clairement visibles. Afin de renforcer la confiance du prototype dans le test de conformité EMI en champ lointain (3 et 10 mètres) dans la chambre noire à micro - ondes, la puissance maximale dans la zone proche devrait être inférieure à - 65 DBM. La ligne rouge indique le niveau maximal de puissance d'émission rayonnée pour la classe a de CISPR 11: moins de 56 DB dans la gamme de fréquences de 30 MHz à 1 GHz. La courbe brune sous la ligne rouge représente la ceinture de protection spécifiée dans les directives EMC de keysight (anciennement Agilent). Les composantes verticale et horizontale de l'onde rayonnante sont représentées respectivement par des courbes bleues et vertes. Deux pics de puissance de 38 DB et 37 DB apparaissent aux fréquences de 400 MHz et 560 MHz, tous deux en dessous du seuil maximal.
La conception de circuits à faible EMI et les tests de pré - Compatibilité tels que la simulation EMI 3D et le balayage électromagnétique en champ proche sont importants. Ils évitent la refabrication inutile de PCB, économisent des coûts et du temps de développement, et peuvent réduire le temps passé à effectuer des tests de conformité EMI dans une chambre noire à micro - ondes pour s'assurer que l'électronique est sur le marché à temps ou même plus tôt.
Revêtement de surface PCB
A. nickel / or électrolytique: Ce revêtement est le plus stable, mais le prix le plus élevé.
B. la tôle d'argent imprégnée (immersiog AG) n'est pas aussi bien revêtue d'or et est sujette à la migration électrique et aux fuites.
C. Plaques nickelées / dorées chimiquement (electrolessnickel? Immersionau, enig), qui peuvent facilement produire des disques noirs lorsque le processus de trempage de l'or est instable.
D. étamage chimique, l'étain trempé sans plomb n'est pas encore complètement mûr.
E. planche à repasser à air chaud (SN / AG / cuhasl), le processus de production de ce revêtement n'est pas encore complètement mature.
F. conservateur de soudabilité organique (OSP, organicsolderability Preservations), ce revêtement est le moins cher, mais le moins performant. Lors de l'utilisation d'une plaque OSP, faites attention au temps de stockage de la plaque entre le reflux et entre le reflux et le soudage à la vague, car le film de protection sur les plots de la plaque sera endommagé après un chauffage à haute température et la soudabilité sera considérablement réduite.
