の従来のデバッグツール PCB 含まれるもの：時間領域オシロスコープ、TDR（時間領域反射率計）オシロスコープ、ロジックアナライザ、周波数領域スペクトルアナライザおよびその他の機器。ただし、これらの手段では、PCBボードデータの全体的な情報を反映することはできません。 この論文では、EMSCANシステムを使用してPCBの完全な電磁情報を取得する方法を紹介し、この情報を使用して設計とデバッグに役立てる方法について説明します。

EMSCANは、スペクトルおよび空間スキャン機能を提供します。 スペクトルスキャンの結果から、EUTによって生成されるスペクトルの概要、つまり周波数成分がいくつあるか、各周波数成分のおおよその振幅はどれくらいかがわかります。 空間スキャンの結果は、周波数ポイントの振幅を表す色の地形図です。 PCBによって生成された特定の周波数ポイントの動的電磁界分布をリアルタイムで確認できます。

「干渉源」は、スペクトラムアナライザと単一の近接場プローブを使用して特定することもできます。 ここでは、「火災」の方法を使用して比喩を実行し、遠方界テスト（EMC標準テスト）を「火災の検出」と比較できます。制限を超える周波数ポイントがある場合は、「火災が見つかりました」と見なされます。 」。 従来の「スペクトラムアナライザ+シングルプローブ」スキームは、通常、EMIエンジニアが、シャーシのどの部分から炎が逃げているかを検出するために使用されます。 炎が検出されると、EMI抑制は通常、製品内部の炎を覆うためにシールドとフィルタリングによって実行されます。 EMSCANを使用すると、干渉の発生源である「キンドリング」と、干渉の伝播経路である「火災」を検出できます。 EMSCANを使用してシステム全体のEMI問題をチェックする場合、炎から炎へのトレースプロセスが一般的に採用されます。 たとえば、最初にシャーシまたはケーブルをスキャンして干渉の発生源を確認し、次に干渉の原因となっているPCBの製品内部をトレースしてから、デバイスまたは配線をトレースします。

一般的な方法は次のとおりです。

（1）電磁干渉源をすばやく特定します。 基本波の空間分布を見て、基本波の空間分布で最大の振幅を持つ物理的な位置を見つけます。 ブロードバンド干渉の場合、ブロードバンド干渉の中間の周波数を指定し（60MhZ-80mhzブロードバンド干渉など、70MHzを指定できます）、この周波数ポイントの空間分布を確認し、最大振幅の物理的な場所を見つけます。

（2）位置を指定し、その位置のスペクトルマップを確認します。 その位置の各高調波点の振幅が全スペクトルと一致することを確認します。 重なっている場合は、指定された場所がこれらの妨害を生成する最も強い場所であることを意味します。 ブロードバンド干渉の場合、この位置がブロードバンド干渉全体の最大位置であるかどうかを確認します。

（3）多くの場合、すべての高調波が同じ場所で生成されるわけではなく、偶数次高調波と奇数次高調波が異なる場所で生成される場合や、各高調波成分が異なる場所で生成される場合があります。 この場合、関心のある周波数ポイントの空間分布を調べることで、最も強い放射を見つけることができます。

（4）放射線が最も強い場所で対策を講じることにより、EMI / EMC問題を解決することが間違いなく最も効果的です。

このEMI検出方法は、「ソース」と伝播ルートを真に追跡できるため、エンジニアはEMIの問題を最小のコストと最速でトラブルシューティングできます。 電話ケーブルから放射される通信機器の場合、ケーブルにシールドやフィルタリングを追加することは不可能であり、エンジニアは無力であることが明らかになりました。 EMSCANを使用して上記の追跡とスキャンを実行した後、プロセッサボードにさらに数元を費やし、さらにいくつかのフィルタコンデンサを取り付けました。これにより、エンジニアがこれまで解決できなかったEMIの問題が解決されました。 回路の障害位置の迅速な特定図5：通常のボードと障害ボードのスペクトル図。

PCBの複雑さが増すにつれて、デバッグの難しさと作業負荷も増します。 オシロスコープまたはロジックアナライザでは、一度にXNUMXつまたは限られた数の信号線しか観測できませんが、現在、PCBには数千の信号線が存在する可能性があり、エンジニアは経験または運に頼って問題を見つける必要があります。 正常なボードと故障したボードの「完全な電磁情報」があれば、XNUMXつのデータを比較することで異常な周波数スペクトルを見つけ、「干渉源特定技術」を使用して異常な周波数の場所を見つけることができます。スペクトルがあれば、障害の場所と原因をすばやく見つけることができます。 そして、図6に示すように、断層板の空間分布図上に「異常スペクトル」の位置が見出された。 このようにして、障害箇所をグリッド（7.6mm×7.6mm）に配置し、問題を迅速に診断することができました。 図6：断層プレートの空間分布図で「異常スペクトル」の位置を見つけます。

この記事の要約

PCBの完全な電磁情報により、PCB全体を非常に直感的に理解できるようになり、エンジニアがEMI / EMCの問題を解決するのに役立つだけでなく、エンジニアがPCBをデバッグし、PCBの設計品質を常に向上させることができます。 EMSCANには、エンジニアが電磁過敏症の問題を解決するのを支援するなど、多くのアプリケーションもあります。