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电磁场高速自动扫描技术在高速PCB设计中的应用
电磁兼容测试对行将进入市场的电子产品是十分重要的一项测试,但以往的测试只能得出能否经过的结果,不能提供更多有用信息。本文引见应用高速自动扫描技术测量电磁辐射,检测PCB板上电磁场的变化状况,电磁场高速自动扫描技术在高速PCB设计中的应用
电磁兼容测试对行将进入市场的电子产品是十分重要的一项测试,但以往的测试只能得出能否经过的结果,不能提供更多有用信息。本文引见应用高速自动扫描技术测量电磁辐射,检测PCB板上电磁场的变化状况,使工程技术人员在停止电磁兼容性规范测试前就能发现相关效果并及时予以纠正。
随着当今电子产品主频提高、布线密度添加以及少量BGA封装器件和高速逻辑器件的运用,设计人员不得不经过添加PCB板的层数来增加信号与信号间的相互影响。同时在少量便携式终端设备中,为了降低系统功耗必需采用多电平方案,而这些设备还有模拟或许RF电路,需求采用多种地,又必需运用电源平面和地平面联系的技术。因此PCB板上的信号Z间存在少量辐射搅扰,形成设备功用缺点或许任务不动摇,而且一切信号对外构成很强电磁辐射,使得EMC测试也成为产品上市的一个阻碍。
目前大局部硬件工程师还只是凭阅历来设计PCB,在调试进程中,很多需求观测的信号线或许芯片引脚被埋在PCB中间层,无法运用示波器等工具去探测,假设产品不能经过功用测试,他们也没有有效的手腕去查找效果的缘由。要想验证产品的EMC特性,只要把产品拿到规范电磁兼容测量室去测量,由于这种测量只能测产品对外辐射状况,就算没有经过也不能为处置效果提供有用的信息,因此工程师只能凭阅历去修正
PCB,偏重复实验。这种实验方法十分昂贵,而且能够耽误产品的上市时间。
当然,如今有很多高速PCB剖析和仿真设计工具,可以协助工程师处置一些效果,可是目前在器件模型上还存在很多限制,例如能处置信号完整性(SI)仿真的旧IS模型就有很多器件没有模型或许模型不准确。要准确仿真EMC效果,就必需用SPICE模型,但目前简直一切的ASIC都不能提供SPICE模型,而假设没有SPICE模型,EMC仿真是无法把器件自身的辐射思索在内的(器件的辐射比传输线的辐射大得多)。另外,仿真工具往往要在精度和仿真时间上停止折*精度相对较高的,需求的计算时间很长,而仿真速度快的工具,其精度又很低。因此用这些工具停止仿真,不能完全处置高速PCB设计中的相互关扰效果。
我们知道,在多层PCB中高频信号的回流途径应该在该信号线层临近的参考地平面(电源层或许地层)上,这样的回流和阻抗最小,但是实践的地层或电源层中会有联系和镂空,从而改动回流途径,招致回流面积变大,惹起电磁辐射和地弹噪声。假设工程师能清楚电流途径的话,就能防止大的回流途径,从而有效控制电磁辐射。但信号回流途径由信号线布线、PCB电源和地散布结构以及电源供电点、去耦电容和器件放置位置和数量等多种要素所决议,故而对复杂系统的回流途径从实际上停止判定十分困难。
所以在设计阶段扫除辐射噪声效果十分关键。我们用示波器能
看到信号的波形,从而可协助处置信号完整性效果,那么有没有设备能看到辐射的’’图形〃以及电路板上的回流呢?
在各种电磁辐射测量方法中,有一种近场扫描测量方法能处置这个效果,该方法基于这样的原理设计,即电磁辐射是被测设备
(DUT)上的高频电流回