|
隨著電子產品的高性能化，多功能手機、高端數碼相機等電子產品的功能復雜性不斷增大，除數字電路外，還集成藍牙等無線通信功能。除普通的輻射干擾以外，廣泛的功能繼承帶來不容忽視的內部EMC問題。本文介紹內部電源系統EMI產生的原因、 以平板電腦和智能手機為例研究靈敏度下降原理及內部系統電磁兼容問題對策。 內部電源系統的EMI產生的原因 移動終端的高速芯片低電壓供電，降低EMC工作余量 無線設備和數字設備的共用 接口通信速度的提高 汽車應用中電子控制的普及 什么是內部系統的電磁兼容？ 內部系統的電磁兼容是存在于數字電路與無線電路間的干擾問題。以筆記本電腦為例，在數字電路和無線通信電路之間會產生輻射干擾，噪聲很容易被周圍的天線接收到，數字干擾會導致通信卡靈敏度降低。 靈敏度下降的三因素 
差模輻射（循環于走線、接地線和信號差分數據線之間） 共模輻射（如接地線，可浮動的金屬散熱器等） （2） Coupling 耦合 電容式耦合（IC， 走線、接地線，電源之間） 電感式耦合（IC， 線圈， 走線之間） （3） Conduction 傳導 通過電源線和接地線傳導 內部系統的電磁兼容≒近場效應
Near-field wave impedance 近場波阻抗 如果偶極小即波阻抗大⇒ 容易接受到電場能量 如果電流環路小即波阻抗小⇒ 容易接受到磁場能量 通過天線解決內部系統的電磁兼容問題很重要。通過對天線的簡單分析，就可以很好的幫助解決這個問題。 平板電腦靈敏度下降原理研究
圖示：由于各種電路工作時所產生的噪聲影響了天線的接收靈敏度 由于各種電路工作時產生的噪聲影響了天線的接收靈敏度，右上角播報語音視頻時，它會接收到比較大的噪聲能量，紅色表示在工作的時候，藍色表示在待機的時候，待機時噪聲就會降低很多。左下角的圖是在平板終端里面，高清攝像頭在工作時，天線會接收到噪聲的能量，同樣紅色代表工作時的噪聲，而藍色代表的是待機的噪聲能量。最后是在LCD工作的時候，所看到的噪聲能量，紅色代表LCD點亮的時候，而藍色是LCD背光面的時候。
舉例1：攝像頭模塊B/B IC 產生的噪聲使得接收靈敏度降低 舉例2：音頻電纜及LCD產生的噪聲使得Wi-Fi接收靈敏度下降 舉例3：LCD電纜產生的噪聲使得Wi-Fi接收靈敏度下降 上圖舉例1為智能手機，它有3G天線、高清攝像頭、及CPU芯片，這些都有可能產生較高頻的輻射噪聲，而這輻射噪聲被3G的天線耦合接收到的話，就會影響3G天線的接收靈敏度。舉例2是平板電腦，平板電腦在很多時候都會被當做音視頻處理的多媒體終端來使用，因此播放音樂時，一定會影響使用。平板電腦數字電路電源及天線和音頻擺放這些因素對于在發生問題時，找到解決的方法和對策非常重要。目前常用的平板高清當中，射頻部分都使用3G模塊，它的接收天線可能非常靠近噪聲能量比較高的元器件，或者是芯片，因此使用這樣的電子產品進行辦公的話，就會有內部的電磁兼容問題，使得天線的接收靈敏度有很明顯的下降。對靈敏度下降原理及內部系統電磁兼容問題對策的研究 靈敏度下降：①輻射/ ②傳導/ ③耦合 主導模式取決于接收天線的配置， 通過天線性能解決問題很重要。 平板電腦靈敏度下降機制：除了傳導噪聲，連接主板和LCD的電纜中輻射出的共模噪聲會干擾天線。 噪聲源：LCD， PMIC， 攝像頭， BB IC， 音頻IC， SD卡， 射頻模塊等 噪聲抑制對策 電源噪聲濾除（如使用三端子電容器，鐵氧體磁珠） 接口噪聲濾除（如使用共模扼流線圈） 加強噪聲返回地面，即強化接地 實際設備中的噪聲抑制對策舉例
來源：電子工程網 |
