EMI近場輻射特性：新一代串行解串器例子

這是同一家半導(dǎo)體供應(yīng)商的第二個例子，該公司開發(fā)了一個通過串行解串器進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳輸?shù)牡诙酒M解決方案。在第三代芯片組中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了一種不同的技術(shù)并升級了傳輸能力。他們將雙向控制通道一起嵌入高速串行鏈路中，從而實(shí)現(xiàn)了雙向傳輸（全雙工）。

為了量化比較半雙工解串器與新一代全雙工設(shè)計(jì)的輻射特性，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)再次使用了內(nèi)部的EMI極近場掃描儀。他們將原來的半雙工板放在掃描儀上，進(jìn)行基線測量。對待測器件加電后，他們在PC上激活了掃描儀。（參見圖4）

圖4：半雙工和全雙工串行解串器器件的EMI掃描的測試環(huán)境

采用同樣的測試設(shè)置，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)用新一代全雙工芯片組板替代了基線板，同時也針對每一條特性保持了同樣的規(guī)格。如上文所述，需注意的是，空間掃描疊加在每次生成的Gerber設(shè)計(jì)文件上，以幫助工程師可以確定任何存在的輻射源。

基線（半雙工）系統(tǒng)的空間和頻譜特性如圖5所示。圖6展示了全雙工模式下的輻射掃描結(jié)果。

圖5：基線掃描結(jié)果：半雙工模式下的串行解串器
 

圖6：輻射特性：全雙工模式下的串行解串器

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對空間掃描結(jié)果和頻譜掃描結(jié)果進(jìn)行了仔細(xì)的對比。很多人可能認(rèn)為輻射特性會由于擴(kuò)展的雙向傳輸功能而呈現(xiàn)出更高的電磁輸出。而實(shí)際上，與基線相比，全雙工模式下沒有出現(xiàn)尖峰信號并且峰值輻射基本相似，甚至其EMI特性還略有改進(jìn)（空間掃描結(jié)果呈現(xiàn)更深的藍(lán)色）。測試結(jié)果證明全雙工模式的新芯片組未出現(xiàn)明顯的變化（見圖3），設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在沒有采取任何額外緩解措施的情況下實(shí)現(xiàn)了全雙工功能。

這些測試是利用這家半導(dǎo)體公司的內(nèi)部極近場掃描系統(tǒng)進(jìn)行的。在短短的幾分鐘內(nèi)，就獲得了上文所示的結(jié)果。因?yàn)檩椛涮匦越Y(jié)果清楚的展示了其優(yōu)越的性能，設(shè)計(jì)無需采取任何額外的緩解措施。

相比而言，要在第三方測試箱中測試新設(shè)計(jì)，就要求工程師前往場外測試場所，并會耗費(fèi)大半天的時間。使用測試箱往往需要提前幾周安排，這會給開發(fā)過程帶來極大的延誤。

極近場掃描解決方案不會替代在測試箱中測試設(shè)計(jì)的需求。不過，這種儀器可以在簡便的桌面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)快速的前后一致性測試功能。

與在測試箱中進(jìn)行的遠(yuǎn)場測量相比，極近場EMI特性可以提供實(shí)時反饋。此外，這些測量結(jié)果與在測試箱中測得的遠(yuǎn)場測量結(jié)果具有很高的相關(guān)性。因此，諸如EMxpert等極近場儀器可以減少在測試箱中進(jìn)行類似測試的數(shù)量。總之，這可以幫助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)加快測試進(jìn)程，更快地得到測試箱測試的一致性測試結(jié)果。

汽車工程師不斷面臨著降低電磁干擾和確保所有汽車電子系統(tǒng)的電磁兼容的挑戰(zhàn)。如果引入了新器件但沒有進(jìn)行充分的測試，這些工作就會越來越困難。當(dāng)供應(yīng)商能夠有力證明新功能可以像上文的兩個例子所示一樣具有降低EMI的效果時，就能引起客戶極大的興趣。

在上文的兩個例子中，供應(yīng)商提供的結(jié)果顯示采用了SSCG功能可以降低EMI，同時在新一代串行解串器例子中其輻射特性則沒有變化。因此，極近場EM掃描可以縮短每個產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，無需采取任何額外措施并為汽車廠商降低成本。

對于供應(yīng)商而言，極近場EMI掃描技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)極具說服力的頻譜掃描，并且可以直觀的把空間掃描結(jié)果疊加在Gerber設(shè)計(jì)文件上。這些功能可以幫助設(shè)計(jì)工程師記錄和測量其產(chǎn)品新功能組的EMI特性。設(shè)計(jì)工程師繼而可以在采取了新的緩解措施或者其它設(shè)計(jì)變更后快速的進(jìn)行重新測試。因此，供應(yīng)商設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)也縮短了產(chǎn)品上市時間，而極具說服力的掃描結(jié)果可以使方案得到汽車廠商更快的采納。