极近场EMI扫描技术在汽车电子系统中的应用

图4：半双工和全双工串行解串器器件的EMI扫描的测试环境

采用同样的测试设置，设计团队用新一代全双工芯片组板替代了基线板，同时也针对每一条特性保持了同样的规格。如上文所述，需注意的是，空间扫描叠加在每次生成的Gerber设计文件上，以帮助工程师可以确定任何存在的辐射源。

基线（半双工）系统的空间和频谱特性如图5所示。图6展示了全双工模式下的辐射扫描结果。

图5：基线扫描结果：半双工模式下的串行解串器


图6：辐射特性：全双工模式下的串行解串器

设计团队对空间扫描结果和频谱扫描结果进行了仔细的对比。很多人可能认为辐射特性会由于扩展的双向传输功能而呈现出更高的电磁输出。而实际上，与基线相比，全双工模式下没有出现尖峰信号并且峰值辐射基本相似，甚至其EMI特性还略有改进（空间扫描结果呈现更深的蓝色）。测试结果证明全双工模式的新芯片组未出现明显的变化（见图3），设计团队在没有采取任何额外缓解措施的情况下实现了全双工功能。

这些测试是利用这家半导体公司的内部极近场扫描系统进行的。在短短的几分钟内，就获得了上文所示的结果。因为辐射特性结果清楚的展示了其优越的性能，设计无需采取任何额外的缓解措施。

相比而言，要在第三方测试箱中测试新设计，就要求工程师前往场外测试场所，并会耗费大半天的时间。使用测试箱往往需要提前几周安排，这会给开发过程带来极大的延误。

极近场扫描解决方案不会替代在测试箱中测试设计的需求。不过，这种仪器可以在简便的桌面系统中实现快速的前后一致性测试功能。

与在测试箱中进行的远场测量相比，极近场EMI特性可以提供实时反馈。此外，这些测量结果与在测试箱中测得的远场测量结果具有很高的相关性。因此，诸如EMxpert等极近场仪器可以减少在测试箱中进行类似测试的数量。总之，这可以帮助设计团队加快测试进程，更快地得到测试箱测试的一致性测试结果。

汽车工程师不断面临着降低电磁干扰和确保所有汽车电子系统的电磁兼容的挑战。如果引入了新器件但没有进行充分的测试，这些工作就会越来越困难。当供应商能够有力证明新功能可以像上文的两个例子所示一样具有降低EMI的效果时，就能引起客户极大的兴趣。

在上文的两个例子中，供应商提供的结果显示采用了SSCG功能可以降低EMI，同时在新一代串行解串器例子中其辐射特性则没有变化。因此，极近场EM扫描可以缩短每个产品的设计周期，无需采取任何额外措施并为汽车厂商降低成本。

对于供应商而言，极近场EMI扫描技术可以实现极具说服力的频谱扫描，并且可以直观的把空间扫描结果叠加在Gerber设计文件上。这些功能可以帮助设计工程师记录和测量其产品新功能组的EMI特性。设计工程师继而可以在采取了新的缓解措施或者其它设计变更后快速的进行重新测试。因此，供应商设计团队也缩短了产品上市时间，而极具说服力的扫描结果可以使方案得到汽车厂商更快的采纳。