Традиційні інструменти налагодження Друкована плата включають: осцилограф часової області, осцилограф TDR (рефлектометрія в часовій області), логічний аналізатор, аналізатор спектра частотної області та інше обладнання, але ці засоби не можуть відображати загальної інформації даних плати. У цьому документі представлено спосіб отримання повної електромагнітної інформації на друкованій платі за допомогою системи EMSCAN та описано, як використовувати цю інформацію для розробки та налагодження.

EMSCAN надає функції сканування спектра та простору. Результати сканування спектра можуть дати нам загальне уявлення про спектр, отриманий за допомогою EUT: скільки є частотних компонентів і яка приблизна амплітуда кожної частотної складової. Результатом просторового сканування є топографічна карта з кольором, що представляє амплітуду для частотної точки. Ми можемо бачити динамічний розподіл електромагнітного поля певної частотної точки, що генерується друкованою платою, в режимі реального часу.

“Джерело перешкод” також можна знайти за допомогою аналізатора спектра та одного зонда ближнього поля. Тут використовуйте метод «пожежа», щоб здійснити метафору, можна порівняти випробування на дальньому полі (стандартний тест на електромагнітну сумісність) з «виявленням пожежі», якщо точка частоти перевищує межу, це вважається «виявлено пожежу» ”. Традиційна схема “Аналізатор спектру + один зонд” зазвичай використовується інженерами EMI для виявлення, з якої частини шасі виривається полум’я. Коли виявляється полум’я, придушення ЕМП зазвичай здійснюється шляхом екранування та фільтрації, щоб закрити полум’я всередині виробу. EMSCAN дозволяє нам виявити джерело перешкод, “розпалювання”, а також “пожежу”, яка є шляхом поширення перешкод. Коли EMSCAN використовується для перевірки проблеми EMI всієї системи, зазвичай відстежується процес відстеження від полум’я до полум’я. Наприклад, спочатку відскануйте корпус або кабель, щоб перевірити, звідки виникають перешкоди, потім простежте внутрішню сторону виробу, яка друкована плата викликає перешкоди, а потім відстежте пристрій або проводку.

Загальний метод такий:

(1) Швидко знайдіть джерела електромагнітних перешкод. Подивіться на просторовий розподіл фундаментальної хвилі та знайдіть фізичне місце розташування з найбільшою амплітудою на просторовому розподілі фундаментальної хвилі. Для широкосмугових перешкод вкажіть частоту посередині широкосмугових перешкод (наприклад, широкосмугові перешкоди 60 МГц-80 МГц, ми можемо вказати 70 МГц), перевірте просторовий розподіл цієї частотної точки, знайдіть фізичне місце розташування з найбільшою амплітудою.

(2) Вкажіть положення та перегляньте карту спектра позиції. Перевірте, чи амплітуда кожної гармонічної точки в цьому місці збігається із загальним спектром. Якщо вони перекриваються, це означає, що вказане місце є найсильнішим місцем для виникнення цих порушень. Для широкосмугових перешкод перевірте, чи це положення є максимальним для всіх широкосмугових перешкод.

(3) У багатьох випадках не всі гармоніки генеруються в одному місці, іноді навіть парні гармонії та непарні гармоніки генеруються в різних місцях, або кожна гармонічна складова може бути створена в різних місцях. У цьому випадку ви можете знайти найсильніше випромінювання, подивившись на просторовий розподіл точок частоти, які вас турбують.

(4) Це, безперечно, найефективніше вирішення проблем ЕМІ/ЕМС шляхом вжиття заходів у місцях з найсильнішим випромінюванням.

Цей метод виявлення ЕМП, який може по -справжньому простежити «джерело» та шлях розповсюдження, дозволяє інженерам вирішувати проблеми ЕМП за найменші витрати та найшвидше. У разі комунікаційного пристрою, де випромінювання випромінювалося з телефонного кабелю, стало очевидним, що додати кабель до екранування або фільтрувати неможливо, залишаючи інженерів безпорадними. Після того, як EMSCAN був використаний для здійснення вищезазначеного відстеження та сканування, на процесорну плату було витрачено ще кілька юанів і встановлено ще кілька конденсаторів -фільтрів, що вирішило проблему ЕМП, яку раніше інженери не могли вирішити. Швидке визначення місця несправності схеми Малюнок 5: Діаграма спектра нормальної плати та плати несправностей.

Зі збільшенням складності друкованої плати зростає і складність та навантаження налагодження. За допомогою осцилографа або логічного аналізатора одночасно можна спостерігати лише одну або обмежену кількість сигнальних ліній, тоді як у наш час на друкованій платі може бути тисячі сигнальних ліній, і інженерам доводиться покладатися на досвід або удачу, щоб знайти проблему. Якщо у нас є «повна електромагнітна інформація» звичайної плати та несправної плати, ми можемо знайти ненормальний частотний спектр, порівнявши ці два дані, а потім скористатися «технологією визначення джерела перешкод», щоб з’ясувати розташування аномальної частоти спектр, і тоді ми можемо швидко знайти місце та причину несправності. Потім місце розташування “аномального спектру” було знайдено на карті просторового розподілу дефектної пластини, як показано на фіг.6. Таким чином, місце несправності було розміщено на сітці (7.6 мм × 7.6 мм), і проблему можна було швидко діагностувати. Малюнок 6: Знайдіть розташування “аномального спектру” на просторовій карті розподілу дефектної пластини.

Короткий зміст цієї статті

Повна електромагнітна інформація з друкованої плати може дозволити нам мати дуже інтуїтивне розуміння всієї друкованої плати, не тільки допомогти інженерам вирішити проблеми EMI/EMC, але й допомогти інженерам налагодити друковану плату та постійно покращувати якість проектування друкованої плати. EMSCAN також має багато застосувань, наприклад, допомагає інженерам вирішувати проблеми електромагнітної чутливості.