TDK專家論道中心議題：
- 電子系統(tǒng)EMI/EMC設(shè)計(jì)
- 電子系統(tǒng)EMI/EMC相關(guān)器件選擇
- EMI/EMC以及電波暗室
TDK專家論道解決方案：
- 各類元器件應(yīng)確認(rèn)性能和EMC
- 電波暗室被作為測試電磁波噪音場地
對于今天的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)師來說，系統(tǒng)的EMI和EMC問題無法回避。解決此問題，需要設(shè)計(jì)師在電路設(shè)計(jì)上作出努力并采用合適的元器件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。TDK的EMI/EMC領(lǐng)域資深專家板垣一也部長，針對EMI/EMC以及電波暗室等熱點(diǎn)問題作出一系列的解答。
板垣一也
專家介紹：1981年加入TDK。2005年開始轉(zhuǎn)入EMC業(yè)務(wù)推進(jìn)部門并負(fù)責(zé)開展各項(xiàng)EMC解決方案提供活動。現(xiàn)任電子元器件營業(yè)部 技術(shù)業(yè)務(wù)推進(jìn)部部長兼EMC業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人。
問題1：消費(fèi)類設(shè)備尤其是移動設(shè)備越做越小，電磁兼容問題越來越嚴(yán)重，請問專家在元器件選擇方面有哪些對策？
回答：是的，今后的移動設(shè)備將加速向小型化、多功能、高性能化發(fā)展。因此，各項(xiàng)功能更加小型化，元器件同樣日趨小型化。這樣一來，安裝零部件的高密度化以及各元器件的高密度化在EMC中成為更困難的方向。因此，我認(rèn)為首先零部件自身必須使用可靠產(chǎn)品，各類元器件也應(yīng)當(dāng)充分確認(rèn)性能和EMC。面向小型化的趨勢，我們TDK一方面致力于零部件自身的小型化，同時(shí)又通過陣列化提高安裝密度，提供符合實(shí)際要求的零部件。
當(dāng)然，由于難以與電源裝置完全分離，或由于高頻化的原因，噪聲可能向整體蔓延，還是會對設(shè)備整體的性能造成不良影響，這時(shí)不單單是選擇合格的元器件，良好的設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。
還有就是，例如小型移動設(shè)備等，微型的機(jī)身匯集諸多功能，構(gòu)造也愈加復(fù)雜。而信號處理不但更為豐富多樣，而且也更為高速。這其中比較重要的是信號完整性問題（SI Signal Integrity），從EMC測定的角度而言，必須兼顧EMI（放射）及SI，在測定時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮兩方面的關(guān)系。為此，測定技術(shù)必須更加高級，且測定環(huán)境（電波暗室、測定設(shè)備等）也必須確保充分的性能。
問題2：在EMC設(shè)計(jì)方面，現(xiàn)在有很多EDA的設(shè)計(jì)工具可以使用，但是好像又不知該如何下手，請問專家有什么建議？
回答：是的，電路板設(shè)計(jì)中的EMC設(shè)計(jì)，已經(jīng)有了大量的各類設(shè)計(jì)工具（SPICE系列設(shè)計(jì)工具、EMC設(shè)計(jì)檢查、磁場分析等），關(guān)鍵是如何有效利用這些工具。而如何正確選擇和使用零部件則是重中之重，因此必須擁有零部件的模型數(shù)據(jù)。TDK從這些設(shè)計(jì)階段即開始提供全方位支持，打造EMC整體解決方案。在Web上提供回路模擬用電子零部件模型(TVCL)、零部件特性觀測器(CCV)以及可以進(jìn)行簡易波形模擬的零部件特性分析軟件(SEAT)。此外，對于實(shí)際的設(shè)計(jì)，TDK既積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，又擁有從電波暗室到超小型零部件的獨(dú)有技術(shù)，也一直在為用戶提供和分享這些經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。同時(shí)，TDK積極致力于新技術(shù)的研究，并且提供基于專有技術(shù)的設(shè)計(jì)建議，已經(jīng)為多數(shù)用戶所采用。
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問題3：汽車環(huán)境、醫(yī)療電子設(shè)備對EMC有什么特殊要求？
汽車和醫(yī)療設(shè)備及器具常常直接關(guān)系到人身安全，其安全性經(jīng)過了完全周到的考慮。在國際標(biāo)準(zhǔn)中，尤其是對故障的限制方面，有著非常嚴(yán)格的內(nèi)容。汽車的電子控制系統(tǒng)(ECU)和車內(nèi)信息通信等，日趨走向電氣化。毫無疑問，它們將更易受到內(nèi)外電氣環(huán)境的影響，而因EMS（抗干擾）變得更為重要。醫(yī)療設(shè)備和器具方面，隨著尖端醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展以及人們對健康的關(guān)注度提高，預(yù)計(jì)健康器具的需求將會進(jìn)一步增加。醫(yī)療設(shè)備和器具的故障可能直接危及生命，因此在EMC(EMS)方面做了非常慎重的研究。針對這些問題，我認(rèn)為零部件的可靠性是第一位的。EMC的零部件如果先損壞，就失去意義了。醫(yī)療設(shè)備也同樣如此。針對于此，TDK推出了一系列抑制輸入浪涌的能力很強(qiáng)的產(chǎn)品。同時(shí)在測定方面，建立了公司內(nèi)部評估技術(shù)的專有技術(shù)，提供給廣大用戶。
問題4：能否介紹一下使用“電波暗室”進(jìn)行EMC/EMI測試的過程和原理？
由電子產(chǎn)品輻射出的電磁波噪音越來越多地影響到其他電子產(chǎn)品，并且電磁波噪音問題已日趨嚴(yán)重。 IEC/CISPR等國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電子產(chǎn)品所輻射的干擾電磁波不能超出其相關(guān)的規(guī)定值。
電波暗室被作為測試電子產(chǎn)品的電磁波噪音的場地而被充分利用。電波暗室是將室內(nèi)外的電磁波進(jìn)行屏蔽，并在暗室內(nèi)安裝上吸波材料以衰減室內(nèi)電磁波的反射，從而創(chuàng)造出測試電子產(chǎn)品的試驗(yàn)環(huán)境。在電波暗室內(nèi)部，安裝了供被測物體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺和接收干擾電磁波并可以上下升降的天線塔。利用天線上下掃描來接收被測物體輻射出的干擾電磁波以測試其電場強(qiáng)度。
接收天線放置在距離被測物體10m或3m的位置，將被測物體放置于轉(zhuǎn)臺上進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn)，利用天線接收被測物輻射出的干擾電磁波并計(jì)算出其電場強(qiáng)度的最大值。另外，為了接收到干擾電磁波的最大值，將天線從1m到4m高度進(jìn)行上下掃描，同時(shí)改變天線的水平和垂直極化，以計(jì)算出干擾電磁波的最大值。利用這個(gè)測試以確認(rèn)各個(gè)頻段的電場強(qiáng)度的最大值是否不超過EMI標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。
關(guān)于詳細(xì)的測試方法，根據(jù)EMI標(biāo)準(zhǔn)的不同，其規(guī)定的測試方法也有所不同。
問題5：TDK在“電波暗室的”建設(shè)上投入很多，目前在中國哪些地方建設(shè)了電波暗室？可以為客戶提供何種服務(wù)？只要和EMC相關(guān)的測試都可以做嗎？是否需要費(fèi)用，費(fèi)用是多少？
TDK公司在中國地區(qū)已經(jīng)為像NIM(中國計(jì)量科學(xué)研究院)這樣的國家級計(jì)量單位，以及各個(gè)電子產(chǎn)品制造商，汽車制造商，醫(yī)療產(chǎn)品制造商等建造了很多間電波暗室。TDK公司正在為客戶提供電波暗室的設(shè)計(jì)建造，測試系統(tǒng)的集成，EMC整改對策用元器件的生產(chǎn)，EMC中心的測試服務(wù)，舉辦EMC研討會等Total EMC Solution 服務(wù)。TDK在蘇州和東莞的工廠內(nèi)擁有EMC中心，為中國客戶提供完善的EMC測試等服務(wù)。
問題6：報(bào)道說，TDK正在日本千葉建設(shè)一個(gè)最新水準(zhǔn)的電波暗室，請問這個(gè)電波暗室的先進(jìn)之處在哪里，和以往的電波暗室有何不同？是因?yàn)槟壳暗碾姴ò凳也荒軡M足一些測試需要才建設(shè)的嗎？
電波暗室性能的好壞是通過各種特性來衡量的，其中NSA(Normalized Site Attenuation)歸一化場地衰減是衡量電波暗室性能的一個(gè)環(huán)節(jié)。這次，TDK公司建設(shè)的10m法電波暗室的NSA(Normalized Site Attenuation)歸一化場地衰減達(dá)到了世界一流水平的±1.5dB以內(nèi)，這使得我們實(shí)現(xiàn)了高精度的EMC測試。
另外，從導(dǎo)入被測物進(jìn)出時(shí)無高度差的全自動屏蔽門，到各種使用方便的優(yōu)異的測試設(shè)備，我們能夠?yàn)榭蛻籼峁┓浅３錾臏y試環(huán)境。
※Site Attenuation是指在特定的測試場地內(nèi)，用特定的測試方法測試出的發(fā)射和接收天線間的電磁波衰減特性。Site Attenuation的實(shí)際測試值和Site Attenuation的理論計(jì)算值相比較，其差異越小，電波暗室的性能越高。
