关于车载电子EMC，这里有最好的解决办法

现在，受到EMC（电磁兼容性）问题困扰的技术人员越来越多。这是因为随着产品向多功能化、高功能化和高速化发展，EMC对策的难度也与日俱增。车载电子产品称得上是一个典型的代表。对此，日本Qualtec可靠性测试中心所长前野刚指出：“只要掌握了诀窍，就能找到EMC解决方法。”围绕EMC对策当前的课题和对策的重点，前野所长接受了记者采访。（采访人：近冈裕）

——听说以车载电子产品为代表，对于最近的电子产品，很多电路设计人员都在为EMC对策犯愁。首先请您用外行也能理解的语言，简单介绍一下EMC对策。

前野：基本来说，EMC就是指电子产品应当具备的电磁抗干扰性和耐受性。EMC有EMI（电磁干扰）和EMS（电磁耐受）两个方面。EMI是指电子产品工作时发出的电磁噪声（以下简称噪声）影响（干扰）周围其他电子产品工作的现象。EMS是指电子产品受到周围其他电子产品发出的噪声干扰的现象。

也就是说，EMC对策既要遏制自身发出的噪声，又要防止在周围噪声的影响下出现误操作。简单来说，就是防止电子产品成为噪声的“加害者”或是“被害者”。

——EMC领域现在正在发生哪些变化？

前野：之所以有很多人会受到EMC对策的困扰，是因为EMC对策的难度增加，出现的问题越来越多。最常出现的是关于高频噪声的问题。这是因为高频噪声转化成电波后容易发散，而且，拥有高频噪声对策设计经验的数字电路设计人员太少。其实在很多情况下，印刷电路板的铜箔图案（以下简称图案）也不适合抑制高频噪声。

车载电子产品等许多电子产品的数字电路正逐年向高速化发展。高速化是指时钟频率提高，1秒时间里重复的周期缩短，也就是实现了高频化。如此一来，高频噪声会随之增加。而且必须使用支持高速化的半导体。但适合高速化的半导体大多对噪声的耐受性比较差。总而言之，数字电路越向高速化、高频化发展，就越容易产生噪声、越容易受到噪声的干扰。

过去，我们身边的高频电路只有FM广播、电视机和收发器之类。日本的FM广播的频率是76～90MHz。不过，最近的车载电子产品等内嵌的数字电路的时钟频率要高于FM广播的频率。

也就是说，最近的数字电路开始频繁使用过去没有设想到的高频信号。但这些变化带来的问题，也是电路设计人员之前很少遇到的。因为不熟悉，所以设计的图案不合适，从而造成了问题。

而且，最近的产品增加了配备的接收器，而接收器对于噪声比较敏感，这也加大了EMC对策的难度。汽车过去只配备AM广播和FM广播的接收器，而现在增加了电视接收器、ETC接收器、GPS接收器和蓝牙接收器等。接收器会对非常微弱的信号作出反应，因此，电子产品必须采取精密的噪声对策，防止接收器受到干扰。

现在，面向自动驾驶的车车间通信已经在开发，今后应该会加快进度。到那时，汽车配备的无线通信媒体还会更多，EMC对策今后也会变得越来越复杂。

——不只是车载设备，数字产品、家电产品和工业设备等其他电子产品似乎也存在数字电路需要采取高频噪声对策、配备的接收器越来越多的情况。那么，在车载电子产品特有的EMC对策中，最近有没有特别引人关注的？

前野：有，就是混合动力车（HEV）和纯电动汽车（EV）用电子产品的EMC对策。HEV和EV需要向驱动电机通入大电流，并且通过PWM （脉冲宽度调制）控制来控制电机。PWM信号本身是100A级的大电流，而且是脉冲信号，因此含有大量的谐波。也就是含有大量的高频成分，很可能产生低频到高频的噪声，成为其他电子产品的干扰源。

而且，HEV的电子产品使用高电压。典型的混动系统使用650V电压。通常的汽车，也就是“12V车”可以采用“-（负极）”端直接与车体接地的“车身接地”。这是因为普通车使用的电压低，没有触电的风险。通过采用这种方式，比较容易降低电源线上的噪声。

但是对于HEV使用的高电压，就很难再直接采用车身接地的方法。因为高电压有可能导致触电。噪声对策的难度也相应提高了。而且，伴随多功能化和高功能化的发展，大量的电子产品密集地配置在一起，这也增加了EMC对策的难度。现在的汽车配备50多个电子产品。内置的MCU动辄超过100个。这些电子产品都密密麻麻地挤在狭小的空间里。

其实，电路板小型化对于EMC对策是有利的。因为小型化意味着天线变小，不容