TDK專(zhuān)家論道中心議題：

• 電子系統(tǒng)EMI/EMC設(shè)計(jì)
• 電子系統(tǒng)EMI/EMC相關(guān)器件選擇
• EMI/EMC以及電波暗室

TDK專(zhuān)家論道解決方案：

• 各類(lèi)元器件應(yīng)確認(rèn)性能和EMC
• 電波暗室被作為測(cè)試電磁波噪音場(chǎng)地

對(duì)于今天的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的EMI和EMC問(wèn)題無(wú)法回避。解決此問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)師在電路設(shè)計(jì)上作出努力并采用合適的元器件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。TDK的EMI/EMC領(lǐng)域資深專(zhuān)家板垣一也部長(zhǎng)，針對(duì)EMI/EMC以及電波暗室等熱點(diǎn)問(wèn)題作出一系列的解答。 

板垣一也

專(zhuān)家介紹：1981年加入TDK。2005年開(kāi)始轉(zhuǎn)入EMC業(yè)務(wù)推進(jìn)部門(mén)并負(fù)責(zé)開(kāi)展各項(xiàng)EMC解決方案提供活動(dòng)。現(xiàn)任電子元器件營(yíng)業(yè)部 技術(shù)業(yè)務(wù)推進(jìn)部部長(zhǎng)兼EMC業(yè)務(wù)部負(fù)責(zé)人。 

 
問(wèn)題1：消費(fèi)類(lèi)設(shè)備尤其是移動(dòng)設(shè)備越做越小，電磁兼容問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，請(qǐng)問(wèn)專(zhuān)家在元器件選擇方面有哪些對(duì)策？

回答：是的，今后的移動(dòng)設(shè)備將加速向小型化、多功能、高性能化發(fā)展。因此，各項(xiàng)功能更加小型化，元器件同樣日趨小型化。這樣一來(lái)，安裝零部件的高密度化以及各元器件的高密度化在EMC中成為更困難的方向。因此，我認(rèn)為首先零部件自身必須使用可靠產(chǎn)品，各類(lèi)元器件也應(yīng)當(dāng)充分確認(rèn)性能和EMC。面向小型化的趨勢(shì)，我們TDK一方面致力于零部件自身的小型化，同時(shí)又通過(guò)陣列化提高安裝密度，提供符合實(shí)際要求的零部件。

當(dāng)然，由于難以與電源裝置完全分離，或由于高頻化的原因，噪聲可能向整體蔓延，還是會(huì)對(duì)設(shè)備整體的性能造成不良影響，這時(shí)不單單是選擇合格的元器件，良好的設(shè)計(jì)也至關(guān)重要。

還有就是，例如小型移動(dòng)設(shè)備等，微型的機(jī)身匯集諸多功能，構(gòu)造也愈加復(fù)雜。而信號(hào)處理不但更為豐富多樣，而且也更為高速。這其中比較重要的是信號(hào)完整性問(wèn)題（SI Signal　Integrity），從EMC測(cè)定的角度而言，必須兼顧EMI（放射）及SI，在測(cè)定時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮兩方面的關(guān)系。為此，測(cè)定技術(shù)必須更加高級(jí)，且測(cè)定環(huán)境（電波暗室、測(cè)定設(shè)備等）也必須確保充分的性能。 
 
問(wèn)題2：在EMC設(shè)計(jì)方面，現(xiàn)在有很多EDA的設(shè)計(jì)工具可以使用，但是好像又不知該如何下手，請(qǐng)問(wèn)專(zhuān)家有什么建議？

回答：是的，電路板設(shè)計(jì)中的EMC設(shè)計(jì)，已經(jīng)有了大量的各類(lèi)設(shè)計(jì)工具（SPICE系列設(shè)計(jì)工具、EMC設(shè)計(jì)檢查、磁場(chǎng)分析等），關(guān)鍵是如何有效利用這些工具。而如何正確選擇和使用零部件則是重中之重，因此必須擁有零部件的模型數(shù)據(jù)。TDK從這些設(shè)計(jì)階段即開(kāi)始提供全方位支持，打造EMC整體解決方案。在Web上提供回路模擬用電子零部件模型(TVCL)、零部件特性觀測(cè)器(CCV)以及可以進(jìn)行簡(jiǎn)易波形模擬的零部件特性分析軟件(SEAT)。此外，對(duì)于實(shí)際的設(shè)計(jì)，TDK既積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，又擁有從電波暗室到超小型零部件的獨(dú)有技術(shù)，也一直在為用戶(hù)提供和分享這些經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。同時(shí)，TDK積極致力于新技術(shù)的研究，并且提供基于專(zhuān)有技術(shù)的設(shè)計(jì)建議，已經(jīng)為多數(shù)用戶(hù)所采用。 
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問(wèn)題3：汽車(chē)環(huán)境、醫(yī)療電子設(shè)備對(duì)EMC有什么特殊要求？

汽車(chē)和醫(yī)療設(shè)備及器具常常直接關(guān)系到人身安全，其安全性經(jīng)過(guò)了完全周到的考慮。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，尤其是對(duì)故障的限制方面，有著非常嚴(yán)格的內(nèi)容。汽車(chē)的電子控制系統(tǒng)(ECU)和車(chē)內(nèi)信息通信等，日趨走向電氣化。毫無(wú)疑問(wèn)，它們將更易受到內(nèi)外電氣環(huán)境的影響，而因EMS（抗干擾）變得更為重要。醫(yī)療設(shè)備和器具方面，隨著尖端醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)健康的關(guān)注度提高，預(yù)計(jì)健康器具的需求將會(huì)進(jìn)一步增加。醫(yī)療設(shè)備和器具的故障可能直接危及生命，因此在EMC(EMS)方面做了非常慎重的研究。針對(duì)這些問(wèn)題，我認(rèn)為零部件的可靠性是第一位的。EMC的零部件如果先損壞，就失去意義了。醫(yī)療設(shè)備也同樣如此。針對(duì)于此，TDK推出了一系列抑制輸入浪涌的能力很強(qiáng)的產(chǎn)品。同時(shí)在測(cè)定方面，建立了公司內(nèi)部評(píng)估技術(shù)的專(zhuān)有技術(shù)，提供給廣大用戶(hù)。 
 
問(wèn)題4：能否介紹一下使用“電波暗室”進(jìn)行EMC/EMI測(cè)試的過(guò)程和原理？

由電子產(chǎn)品輻射出的電磁波噪音越來(lái)越多地影響到其他電子產(chǎn)品，并且電磁波噪音問(wèn)題已日趨嚴(yán)重?！EC/CISPR等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電子產(chǎn)品所輻射的干擾電磁波不能超出其相關(guān)的規(guī)定值。

電波暗室被作為測(cè)試電子產(chǎn)品的電磁波噪音的場(chǎng)地而被充分利用。電波暗室是將室內(nèi)外的電磁波進(jìn)行屏蔽，并在暗室內(nèi)安裝上吸波材料以衰減室內(nèi)電磁波的反射，從而創(chuàng)造出測(cè)試電子產(chǎn)品的試驗(yàn)環(huán)境。在電波暗室內(nèi)部，安裝了供被測(cè)物體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)和接收干擾電磁波并可以上下升降的天線塔。利用天線上下掃描來(lái)接收被測(cè)物體輻射出的干擾電磁波以測(cè)試其電場(chǎng)強(qiáng)度。

接收天線放置在距離被測(cè)物體10m或3m的位置，將被測(cè)物體放置于轉(zhuǎn)臺(tái)上進(jìn)行360度的旋轉(zhuǎn)，利用天線接收被測(cè)物輻射出的干擾電磁波并計(jì)算出其電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值。另外，為了接收到干擾電磁波的最大值，將天線從1m到4m高度進(jìn)行上下掃描，同時(shí)改變天線的水平和垂直極化，以計(jì)算出干擾電磁波的最大值。利用這個(gè)測(cè)試以確認(rèn)各個(gè)頻段的電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值是否不超過(guò)EMI標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。

關(guān)于詳細(xì)的測(cè)試方法，根據(jù)EMI標(biāo)準(zhǔn)的不同，其規(guī)定的測(cè)試方法也有所不同。 
 
問(wèn)題5：TDK在“電波暗室的”建設(shè)上投入很多，目前在中國(guó)哪些地方建設(shè)了電波暗室？可以為客戶(hù)提供何種服務(wù)？只要和EMC相關(guān)的測(cè)試都可以做嗎？是否需要費(fèi)用，費(fèi)用是多少？

TDK公司在中國(guó)地區(qū)已經(jīng)為像NIM(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)這樣的國(guó)家級(jí)計(jì)量單位，以及各個(gè)電子產(chǎn)品制造商，汽車(chē)制造商，醫(yī)療產(chǎn)品制造商等建造了很多間電波暗室。TDK公司正在為客戶(hù)提供電波暗室的設(shè)計(jì)建造，測(cè)試系統(tǒng)的集成，EMC整改對(duì)策用元器件的生產(chǎn)，EMC中心的測(cè)試服務(wù)，舉辦EMC研討會(huì)等Total EMC Solution 服務(wù)。TDK在蘇州和東莞的工廠內(nèi)擁有EMC中心，為中國(guó)客戶(hù)提供完善的EMC測(cè)試等服務(wù)。 

問(wèn)題6：報(bào)道說(shuō)，TDK正在日本千葉建設(shè)一個(gè)最新水準(zhǔn)的電波暗室，請(qǐng)問(wèn)這個(gè)電波暗室的先進(jìn)之處在哪里，和以往的電波暗室有何不同？是因?yàn)槟壳暗碾姴ò凳也荒軡M(mǎn)足一些測(cè)試需要才建設(shè)的嗎？

電波暗室性能的好壞是通過(guò)各種特性來(lái)衡量的，其中NSA(Normalized Site Attenuation)歸一化場(chǎng)地衰減是衡量電波暗室性能的一個(gè)環(huán)節(jié)。這次，TDK公司建設(shè)的10m法電波暗室的NSA(Normalized Site Attenuation)歸一化場(chǎng)地衰減達(dá)到了世界一流水平的±1.5dB以?xún)?nèi)，這使得我們實(shí)現(xiàn)了高精度的EMC測(cè)試。

另外，從導(dǎo)入被測(cè)物進(jìn)出時(shí)無(wú)高度差的全自動(dòng)屏蔽門(mén)，到各種使用方便的優(yōu)異的測(cè)試設(shè)備，我們能夠?yàn)榭蛻?hù)提供非常出色的測(cè)試環(huán)境。

※Site Attenuation是指在特定的測(cè)試場(chǎng)地內(nèi)，用特定的測(cè)試方法測(cè)試出的發(fā)射和接收天線間的電磁波衰減特性。Site Attenuation的實(shí)際測(cè)試值和Site Attenuation的理論計(jì)算值相比較，其差異越小，電波暗室的性能越高。