PCB Блог - сбор и применение электромагнитной информации на печатных плат

Традиционные инструменты для отладки печатных плат осциллограф с часовым полем, TDR (рефлектометрия во временной области) осциллографы, анализатор связей и анализаторы спектра в частотной области, отсортированы, но ни один из этих методов не может обеспечить отражение всей информации панели печатных плат. данные. панель печатных плат, также известная как печатная плата, печатная плата, именуемая печатной платой, английская аббревиатура печатных плат (печатная плата) или PWB (печатная монтажная плата), с изоляционной платой в качестве основного материала, нарезать на определенный размер, по крайней мере с токопроводящим рисунком с отверстиями (такими как компонентные отверстия, крепёжное отверстие, металлизированные отверстия, сорт.) используется для замены шасси предыдущих электронных компонентов и реализации взаимосвязи между электронными компонентами. Из-за того, что эта плата изготовлена с помощью электронных методов печати, их называют «печатными» платами. Название «печатная плата» как «печатная плата» является неточным, поскольку на печатных платах нет «печатных элементов», а только проводка. система мощной электромагнитной совместимости, позволяющая быстро измерять ток печатных плат. Ключом к Emscan является использование антенной решетки для измерения излучения в ближней зоне работающего печатного плат, помещенного на сканер. Антенная решетка состоит из 40 x 32 (1280) небольших датчиков H-поля, встроенных в 8-слойную печатную плату с защитным слоем для размещения тестируемых печатных плат. Результаты сканирования спектра могут дать нам общее представление о спектре, создаваемом EUT: сколько в нем частотных составляющих и примерно какова величина каждой частотной составляющей.

Полное частотное сканирование

Дизайн печатных плат основан на принципиальной схеме для реализации функций, требуемых разработчиком схемы. проектирование печатной платы, в котором необходимо учитывать различные факторы, такие как расположение внешних соединений, оптимальное размещение внутренних электронных элементов, оптимальное расположение металлических соединений и сквозных отверстий, электромагнитная защита и рассеивание тепла. планирование может экономить производственные затраты и получить хорошие характеристики цепи и теплоотдачи. простой макет может быть реализован вручную, а сложный дизайн макета должен быть реализован с помощью компьютерного проектирования. при сильном спектральном анализе/функция пространственного сканирования, Включить работу печатных плат на сканере, печатные платы разделены на сетки 7,6 мм * 7,6 мм сеткой сканера (каждая сетка содержит датчик H-поля), выполнить после сканирования всего диапазона частот каждого зонда (диапазон частот может быть от 10 кГц до 3 ГГц), Emscan в итоге дал два изображения, которые представляют собой синтетическую спектрограмму и синтетический пространственный график. спектральное/пространственное сканирование позволяет получить все спектральные данные для каждого зонда во всей области сканирования.

Быстрое обнаружение источников электромагнитных помех
Анализатор спектра — это прибор для изучения спектральной структуры электрических сигналов. Он используется для измерения параметров сигнала, таких как искажение сигнала, пульсация, спектральная чистота, частотное искажение. Его можно использовать для измерения определенных частей схемных систем, таких как усилители и фильтры. параметр - многоцелевой электронный измерительный прибор. Он также может быть известен как осциллограф, следящий осциллограф, выявленный осциллограф, анализатор гармоник, анализатор частотных характеристик или Фурье. Современные анализаторы спектра могут отображать результаты анализа в аналоговой или цифровой форме, а также могут определять все радиочастотные диапазоны, а также измерять сигналы от низкой частоты ниже 1хz до субмиллиметрового диапазона. Используя анализатор спектра и один датчик ближнего поля, можно также обнаружить «источник помех». В качестве аналогии здесь использован метод «тушения пожара». Испытание в дальней зоне (стандартное испытание ЭМС) можно сравнить с «обнаружением возгорания». если существует частотная точка с предельным значением, это считается «найденным огнем». Традиционное решение «анализатор спектра + одиночный датчик» обычно используется инженерами EMI для определения того, «где пламя выходит из шасси». "Пламя" покрыто внутри изделия. EMSCAN позволяет определить нам источник помех - "зажигатель", "огонь", то есть путь передачи источника помех.

Общий метод заключается в следующем: быстро найти источник электромагнитных помех.
(1) Проверьте пространственное распределение основной волны и найдите физическое положение амплитуды на диаграмме пространственного распределения основной волны. широкополосные помехи, указать частоту в середине широкополосных помех (например, 60MHz - 80MHz широкополосные помехи, можно указать 70MHz), проверку обнаружения распределения частот, и найти физическое местоположение амплитуды.
(2) Укажите положение и посмотрите спектрограмму положения. Убедитесь, что амплитуды отдельных гармонических точек в этом месте совпадают с общей спектрограммой. если они совпадают, это означает, что указанное место является сильным местом для этих возмущений. широкополосные помехи, проверить расположение широкополосных помех.
(3) Во многих случаях не все гармоники рождаются в одном месте, иногда четные гармоники и нечетные гармоники генерируются в разных местах. В этом случае, наблюдая за широким распространением частот, о том, что вы заботитесь, вы можете найти место жительства радиации.
(4) Принятие мер в местах с сильным излучением, несомненно, эффективно для решения EMI/проблемы EMC.
Этот метод устранения электромагнитных помех позволяет инженерам устранять проблемы, связанные с электромагнитными помехами, с низкими затратами и высокой скоростью. в фактическом измерении аппаратуры связи, излучаемые помехи, излучаемые кабелем телефонной линии. EMSCAN для производства вышеупомянутого мощного оборудования, на плате процессора было установлено еще несколько фильтрующих конденсаторов, чтобы решить неразрешимые инженерами проблемы электромагнитных помех.

Быстрое определение места неисправности цепи
По мере того, как сложность печатных плат возрастает, возникают проблемы с отладкой и рабочей нагрузкой. С помощью осциллографа или логического анализатора одновременно можно наблюдать только одну или ограниченную часть самой цепочки сигналов. Однако на печатных платах могут быть передаваемые сигналы. инженер может найти проблему только на основе опыта или удачи. проблема. если у нас есть нормальная плата и неисправная плата "полная электромагнитная информация", путем сравнения данных двух, Мы можем найти аномальный спектр, а затем использовать "технологию определения местоположения источника помех", чтобы выяснить местоположение аномального частотного спектра. определение места и причины возникновения. Затем на карте пространственного распределения неисправной платы найдите место, где возникает этот «аномальный спектр», как показано на диаграмме 6. Таким образом, место неисправности расположено на сетке (7,6 мм * 7,6 мм), Эта проблема разрешима .. Диагноз скоро.

Приложения для оценки качества дизайна печатных плат
Хороший печатный плат должен быть тщательно разработан инженерами, и необходимо учитывать следующие вопросы:
(1) Разумная схема наложения: особенно расположение плоскости заземления и плоскости питания, а также конструкция эшелона, чувствительных сигнальных линий и линий освещения, производящих большое излучение. Также есть подразделения наземных самолетов, моторный самолет и прокладка сигнальных линий по территории подразделения.
(2) Импеданс сигнальной линии должен быть как можно более постоянным: как можно меньше переходных отверстий; как можно меньше следов под прямым углом; и как можно меньше площадь возврата тока, что может генерировать меньше гармоник и меньшую интенсивность излучения.
(3) Хорошая фильтрация источника питания: Разумный тип, емкость, количество и размещение фильтрующих конденсаторов, существенная укладка в условиях и энергетическом плане, могут гарантировать, что электромагнитные помехи контролируются на минимально возможной площади.
(4) Обеспечьте максимально возможную целостность заземляющего слоя: как можно меньше переходных отверстий; разумное безопасное расстояние между переходными отверстиями; разумная компоновка устройства; разумное расположение переходных отверстий для обеспечения целостности заземляющего слоя. Наоборот, переполнение отверстий, слишком большое безопасное расстояние между отверстиями или неразумная компоновка устройства, будет серьезно влиять на поверхность поверхности и уровень питания, что приводит к большому количеству индуктивных перекрестных помех, конформному излучению и делает схему более чувствительной к внешним воздействиям. нарушения.
(5) Найти компромисс между целостностью сигнала и электромагнитной совместимостью: исходя из обеспечения нормальной работы оборудования, увеличить по мере возможности время нарастания сигнала, увеличить амплитуду гармонической волны электромагнитного излучения. Например, необходимо выбрать подходящее демпфирующее сопротивление, подходящие фильтрующие средства, сорт. В прошлом, полная информация об электромагнитном поле, полученная с помощью печатных плат, качество дизайна печатных плат могла быть научно оценена. Используя полную электромагнитную информацию печатных плат, качество дизайна печатных плат можно оценить по следующим четырем аспектам: 1. количество частотных точек: количество гармоник. 2. переходные помехи: неустойчивые электромагнитные помехи. 3. Возникновение резонансных нарушений в частоте возникновения. 4. область распространения: размер зоны распространения электромагнитных помех в каждом воспроизведении частот печатных плат.

Резюме этой статьи
Полная электромагнитная информация о печатных платах позволяет нам иметь очень интуитивное представление об общем состоянии печатных плат.

Это не только поможет инженерам решить электромагнитные помехи/EMC problems, также можно помочь инженерам отладки печатных плат, непрерывно повышать качество проектирования продукции печатных плат.