기존의 디버깅 도구 PCB 시간 영역 오실로스코프, TDR(시간 영역 반사 측정) 오실로스코프, 논리 분석기, 주파수 영역 스펙트럼 분석기 및 기타 장비가 포함되지만 이러한 수단은 PCB 기판 데이터의 전체 정보를 반영할 수 없습니다. 본 논문에서는 EMSCAN 시스템으로 PCB의 완전한 전자기 정보를 얻는 방법을 소개하고 이 정보를 사용하여 설계 및 디버깅에 도움을 주는 방법을 설명합니다.

EMSCAN은 스펙트럼 및 공간 스캐닝 기능을 제공합니다. 스펙트럼 스캔의 결과는 EUT에 의해 생성된 스펙트럼에 대한 일반적인 아이디어를 제공할 수 있습니다. 얼마나 많은 주파수 성분이 있는지, 각 주파수 성분의 대략적인 진폭은 얼마입니다. 공간 스캐닝의 결과는 주파수 포인트의 진폭을 나타내는 색상이 있는 지형도입니다. PCB에서 발생하는 특정 주파수 지점의 동적 전자기장 분포를 실시간으로 확인할 수 있습니다.

“간섭 소스”는 스펙트럼 분석기와 단일 근접장 프로브를 사용하여 찾을 수도 있습니다. 여기에서 “화재”의 방법을 사용하여 비유를 수행하고 원거리 테스트(EMC 표준 테스트)를 “화재 감지”와 비교할 수 있습니다. 한계를 초과하는 주파수 지점이 있는 경우 “화재 발견”으로 간주됩니다. “. 기존의 “스펙트럼 분석기 + 단일 프로브” 방식은 일반적으로 EMI 엔지니어가 섀시의 어느 부분에서 화염이 빠져나가는지를 감지하는 데 사용됩니다. 화염이 감지되면 일반적으로 제품 내부의 화염을 덮도록 차폐 및 필터링하여 EMI 억제를 수행합니다. EMSCAN을 사용하면 간섭의 전파 경로인 “불”뿐만 아니라 간섭의 원인인 “불꽃”도 감지할 수 있습니다. EMSCAN을 사용하여 전체 시스템의 EMI 문제를 확인하는 경우 일반적으로 화염에서 화염까지의 추적 프로세스가 채택됩니다. 예를 들어, 먼저 섀시 또는 케이블을 스캔하여 간섭이 어디에서 오는지 확인한 다음 제품 내부, 어떤 PCB가 간섭을 일으키는지 추적한 다음 장치 또는 배선을 추적합니다.

일반적인 방법은 다음과 같습니다.

(1) 전자기 간섭 소스를 신속하게 찾습니다. 기본파의 공간적 분포를 살펴보고 기본파의 공간적 분포에서 진폭이 가장 큰 물리적 위치를 찾습니다. 광대역 간섭의 경우 광대역 간섭(예: 60MhZ-80mhz 광대역 간섭, 70MHz를 지정할 수 있음)의 중간에 주파수를 지정하고, 이 주파수 지점의 공간 분포를 확인하고, 가장 큰 진폭을 가진 물리적 위치를 찾습니다.

(2) 위치를 지정하고 위치의 스펙트럼 맵을 봅니다. 해당 위치에서 각 고조파 지점의 진폭이 전체 스펙트럼과 일치하는지 확인합니다. 중복되는 경우 지정된 위치가 이러한 교란을 가장 많이 발생시키는 위치임을 의미합니다. 광대역 간섭의 경우 이 위치가 전체 광대역 간섭의 최대 위치인지 확인합니다.

(3) 많은 경우에 모든 고조파가 동일한 위치에서 생성되는 것은 아니며, 때때로 짝수 고조파 및 홀수 고조파가 다른 위치에서 생성되거나 각 고조파 성분이 다른 위치에서 생성될 수 있습니다. 이 경우 관심있는 주파수 포인트의 공간 분포를 보면 가장 강한 방사선을 찾을 수 있습니다.

(4) 방사선이 가장 강한 곳에서 조치를 취함으로써 EMI/EMC 문제를 해결하는 것이 의심할 여지 없이 가장 효과적이다.

진정한 “소스” 및 전파 경로를 추적할 수 있는 이 EMI 감지 방법을 통해 엔지니어는 가장 저렴한 비용으로 가장 빠르게 EMI 문제를 해결할 수 있습니다. 전화선에서 방사되는 복사선이 있는 통신 장치의 경우 케이블에 차폐 또는 필터링을 추가하는 것이 실현 가능하지 않아 엔지니어는 무기력했습니다. EMSCAN을 사용하여 위의 추적 및 스캔을 수행한 후 프로세서 보드에 몇 위안을 더 사용하고 필터 커패시터를 몇 개 더 설치하여 엔지니어가 이전에 해결할 수 없었던 EMI 문제를 해결했습니다. 빠른 위치 파악 회로 오류 위치 그림 5: 일반 보드 및 오류 보드의 스펙트럼 다이어그램.

PCB의 복잡성이 증가함에 따라 디버깅의 어려움과 작업량도 증가합니다. 오실로스코프 또는 로직 분석기를 사용하면 한 번에 하나 또는 제한된 수의 신호 라인만 관찰할 수 있지만 오늘날에는 PCB에 수천 개의 신호 라인이 있을 수 있으며 엔지니어는 문제를 찾기 위해 경험이나 운에 의존해야 합니다. 정상 기판과 불량 기판의 “완전한 전자기 정보”가 있으면 두 데이터를 비교하여 비정상 주파수 스펙트럼을 찾을 수 있으며 “간섭 소스 찾기 기술”을 사용하여 비정상 주파수의 위치를 ​​파악합니다 스펙트럼을 분석하면 결함의 위치와 원인을 빠르게 찾을 수 있습니다. 그 후, 도 6과 같이 단층의 공간 분포도에서 “비정상 스펙트럼”의 위치를 ​​발견하였다. 이러한 방식으로 결함 위치를 그리드(7.6mm×7.6mm)에 위치시켰고, 문제를 신속하게 진단할 수 있었다. 그림 6: 단층판의 공간 분포 맵에서 “비정상 스펙트럼”의 위치를 ​​찾습니다.

이 기사 요약

PCB의 완전한 전자기 정보는 전체 PCB에 대한 매우 직관적인 이해를 가능하게 하여 엔지니어가 EMI/EMC 문제를 해결하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 엔지니어가 PCB를 디버그하고 PCB의 설계 품질을 지속적으로 개선하도록 돕습니다. EMSCAN은 또한 엔지니어가 전자기 감도 문제를 해결하는 데 도움을 주는 등 많은 응용 분야를 가지고 있습니다.