谈展频技术解决高频辐射带来的EMC难题
网络整理 2022-11-23

高频辐射是解决EMC问题的一大难点,在本文分享展频技术解决高频辐射带来EMC难题方面的一些经验和研究成果,图文结合介绍展频技术的应用。

尤其
是对于车载设备,根据GB/T 18655标准,车载设备辐射骚扰需要测试到最高2.5Ghz频段,然而一些常规的手段一般都是针对于中低频进行处理,高频却很难有确切有效的解决办法:

①例如常规的滤波电容,其滤波性能主要取决于自身的插损特性,想要对高频率滤波,那么其插损的有效频带必须可以覆盖到高频才会有效,而要达到该要求,其自身的ESL须要做到很小才可以,有公式为依据: ESL越大其谐振频率越低,对高频的滤波效果就越差。而ESL取决与电容自身的物理特性,是由制作的工艺以及其封装外形所决定的。
 电容插入损耗曲线图
图1   电容插入损耗曲线图
②又比如常规的滤波器共模电阻,同样因为其自身的特性,频率得到高频时,电感自身的寄生电容又不可忽视,器件呈容性,共模阻抗会降低,导致其对高频噪声很难起到有效的衰减作用。
滤波器工模电阻特性曲线
图2    滤波器工模电阻特性曲线

以上两例可以看出,常规的EMC器件在中低频或许是杀手锏,但往往对高频束手无策。这就会造成很尴尬的局面: 找到了问题点,却偏偏解决不掉。由此一项新的技术被开发出来,即展频技术,其原理通俗来说可以用一句话来概括:把时钟的尖峰在频域上拉宽,因为能量守恒,其尖峰能量自然会下降。

应用展频技术往往会担心影响到产品的性能,其实大可不必,有图为证:
时钟信号展频前时域图
图3    时钟信号
展频前时域图

时钟信号展频后时域图
图4    时钟信号展频后时域图

从频域上可以看到中心频率在展频后没有发生偏移,但其能量得以分散。从时域上看时钟信号无论幅值又或是波形都没有变化。有的时钟能量较强,其高次谐波会达到GHz级别,因此造成的现象就是往往高频段超标都是一些间隔频率相等的单支噪声,这些单支点一般是某一时钟的倍频信号高次谐波。

然而展频技术还有一个优点,那就是处理高频时钟谐波,越是高频的时钟谐波信号,其能量被展开的就越宽。

下面展示一个24Mhz时钟的各个谐波展开情况。
24Mhz时钟的各个谐波展开情况
24Mhz时钟的各个谐波展开
 
144Mhz时钟的各个谐波展开情况
144Mhz时钟的各个谐波展开
 
240Mhz时钟的各个谐波展开情况

240Mhz时钟的各个谐波展开
 
480Mhz时钟的各个谐波展开情况
480Mhz时钟的各个谐波展开
 
960Mhz时钟的各个谐波展开情况
960Mhz时钟的各个谐波展开

上图分别为24Mhz、144Mhz、240Mhz、480Mhz、960Mhz时钟的各个谐波展开情况,即24Mhz的基频、6次、10次、20次、40次谐波,可以看到,原本时钟单支尖峰能量被分散到具有边带谐波的频谱,并且越是高频展开效果越好,即降噪效果越明显。

由此,在高频频段,展频不仅可显著降低时钟的高能量干扰,还可以为其他敏感模块提供稳定清洁的电磁环境,对提高WIFI、蓝牙、GPS等高频率工作的模块的灵敏度有着重要的作用。面对如今日益复杂的电磁环境,展频技术的应用意义重大。
作者:刘宇、朱萌萌

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 元器件
  • 电阻
  • 电容
  • 电感
  • 限流电阻和分压电阻的区别是什么

    [导读]限流电阻和分压电阻的区别是什么(来自网络)。

    12小时前
  • 热敏电阻的参数详解

    热敏电阻也可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用NTC热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制,构成RC振荡器稳幅电路,延迟电路和保护

    昨天
  • 霍尔开关原理及接法

    霍尔开关定义霍尔开关是活性成分的磁电转换器,它是基于霍尔效应原理,集成封装和组装的生产过程中使用,它可以方便的磁信号转换为电信号,在实际应用中,也有工业应用中的

    昨天
  • 从器件的结温说产品的可靠性

    工程师在设计一款产品时用了一颗9A的MOS管,量产后发现坏品率偏高,经重新计算后,换成5A的MOS管,问题就解决。为什么用电流裕量更小了,却能提高可靠性呢?本文

    昨天
  • 频敏变阻器命名规则

    频敏变阻器作用频敏变阻器是一种无触点电磁元件,相当于一个等值阻抗。在电动机起动过程中,由于等值阻抗随转子起动电流中高频成分的减小而自动下降以达到自动变阻,从而只

    昨天
  • 蓝白可调电阻怎么接线

    蓝白可调电阻怎么接线1、焊接电阻的时候,烙铁停留时间不应该过长;2、电阻装接前应该进行测量、核对;3、在装配电子仪器的时候,如果所用非色环电阻,则应该将电阻标称

    昨天
  • 常用的可调电感器

    可调电感器的作用可调电感器开关控制在电感器电路中串联一个双向晶闸管开关,通过双向晶闸管的导通和关断来改变电感器的等值电感大小。可调电感器的调节方法电源中改变电感

    昨天
  • can终端电阻的作用

      CAN,全称为“ControllerAreaNetwork”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一,一个由CAN总线构成的单一网络受到网络硬件电

    前天
  • 陶瓷晶振与金属晶振区别

    陶瓷晶振怎么判断好坏用DT890型数字万用表的电容挡检测晶振的容量,能快速准确判断晶振的好坏。先将DT890型数字万用表调到2000pF的电容挡,再用两表笔分别

    前天
  • 晶振不可忽视的四个参数

    晶振的四个重要参数晶振,全称晶体振荡器,它能够产生中央处理器(CPU)执行指令所必须要的时钟频率信号,CPU一切指令的执行都是建立在这个基础上的,时钟信号频率越

    前天
  • 石英晶体振荡器类型及特点

    石英晶体振荡器广泛用于各种类型的振荡电路,例如现代电视,电脑计算机等。除了用于通信系统的频率发生器,用于数据处理设备的时钟信号,并为特定系统提供参考信号。具有高

    前天
下载排行榜
更多
广告