前言

汽車工業(yè)和每個汽車企業(yè)都必須滿足各種電磁兼容性（EMC）規(guī)定和EMC測試。例如，有兩個要求是確保電子系統(tǒng)不會造成太多干擾信號（EMI）或者噪音，它必須能夠避免其他軟件產(chǎn)生的噪音。本文研究了一些這樣的規(guī)定，并討論了一些技巧和方法，以確保設(shè)備設(shè)計符合這些要求。

EMC規(guī)定簡述

CISPR25是一種規(guī)范，它給出了幾種具有建議限制的測試標準，用于評估將要安裝在汽車上的部件形成的輻射傳輸。CISPR除了為制造商提供指導(dǎo)外，大多數(shù)制造商還有一套自己的標準CISPR25補充指導(dǎo)規(guī)則。CISPR25測試的目的是確保安裝在車內(nèi)的部件不會影響車內(nèi)的其他軟件。

CISPR25規(guī)定測試室內(nèi)的電磁噪聲電平必須至少的電頻低66dB。因為CISPR25的希望噪聲電平低至18dB（μV/m）所以需要一個小于12的地方dB（μV/m）環(huán)境噪聲電平。作為參考，這大致相當于間距天線1km一個典型AM電臺廣播場強。

在今天的環(huán)境中，達到這一規(guī)定的途徑是在一個的房間中進行測試，該房間旨在屏蔽測試環(huán)境和外部磁場。此外，由于正常預(yù)算需要對檢測室的尺寸進行一定的限制，因此避免檢測室內(nèi)檢測環(huán)境中信號反射的不利影響是非常重要的。因此，檢測室的墻壁必須嵌入某種不反射電磁（EM）波的材料(圖1)。檢測室的成本非常昂貴，通常每小時租時內(nèi)出租。為了降低成本，最好在設(shè)計上正確EMC/EMI評估難題，然后在檢測室完成一次成功。

一、保持小環(huán)路

當存在磁場時，由導(dǎo)電材料形成的回路作為天線，并將磁場轉(zhuǎn)換為圍繞回路流動的電流。電流強度與閉環(huán)的面積正相關(guān)。因此，應(yīng)盡可能防止回路的出現(xiàn)，并使必要的封閉區(qū)域的面積盡可能小。例如，當存在差分數(shù)據(jù)信號時，可能會有一個回路。在選擇差分線的發(fā)射機和接收機之間形成一個回路。

另一個常見的回路出現(xiàn)在兩個子系統(tǒng)使用相同電路的地方，也許是一個顯示器和一個模塊控制電路來推動顯示器（ECU）。底盤中有一個公共接地（GND）線表示端和全面ECU端至該GND一條連接線。當視頻信號連接到具有自己接地線的顯示屏?xí)r，它將在接地平面內(nèi)形成一個巨大的回路。在某些地方，這種回路是不可避免的。然而，盡管在地面連接線中引入電感或鐵氧體磁珠，DC環(huán)路仍將存在，但從RF從輻射的角度來看，這條環(huán)路已經(jīng)斷了。

此外，當根據(jù)雙絞線電纜傳輸信號時，每對差分控制器/接收器也將形成一個回路。一般來說，由于雙絞線是緊密連接的，因此連接電纜部分的回路面積很小。但是，一旦信號到達電路板，應(yīng)保持緊密連接，以防止擴大回路面積。

二、旁路電容

CMOS電路非常受歡迎，部分原因是它具有高速和非常低的功。CMOS當需要充電和放電時，電路僅在其變化和節(jié)點電容時消耗功率。從電源的角度來看，平均流量消耗為10mA的CMOS在時鐘變換期間，電路吸收的電流可能高出許多倍，但在時鐘變換期間的流量消耗非常低，甚至為零。因此，輻射限制方法側(cè)重于電壓和電流的峰值，而不是平均值。

在時鐘轉(zhuǎn)換過程中，從電源到芯片電源管腳的電流浪涌是主要的輻射源。根據(jù)每個電源管腳周圍的旁通電容器，電容器將直接提供在時鐘脈沖邊緣期間為芯片供電所需的電流。然后，在時鐘轉(zhuǎn)換周期的中間，電容器中的電荷使用較低且穩(wěn)定的電流積累。較大的電容器適用于電流激增，但對快速標準的反應(yīng)能力較差。特別是小型電容器可以快速響應(yīng)需求，但其總電荷容量有限，消耗快。對于大多數(shù)電路，解決方案是混合不同尺寸的電容器(也許1μF和0.01μF電容器并聯(lián))。較小的電容器布置在非?？拷O(shè)備電源腳的區(qū)域，而較大的電容器可以放置在距離電源腳較遠的區(qū)域。

三、更好的匹配電阻可以最大限度地減少EMI

當根據(jù)傳輸線傳輸快速信號并在傳輸線上遇到特征阻抗的變化時，部分信號將被反射回信號源，部分信號將繼續(xù)沿著原來的方向傳輸。反射會導(dǎo)致輻射，一點總是不變的。實現(xiàn)低水平EMI，必須遵循適當?shù)目焖僭O(shè)計實踐。有大量優(yōu)秀的資源為您帶來相關(guān)的傳輸線路定制信息。以下是在設(shè)計傳輸線路時提出的一些預(yù)防措施：

請記住，在接地平面和信號接線之間有一個信號。輻射可能是由信號接線接地平面的最終斷開引起的，因此應(yīng)注意信號接線下的接地平面創(chuàng)傷或最終斷開。盡量避免在信號布線的排列中出現(xiàn)鈍角。精致的彎角會比直角轉(zhuǎn)角好得多。

一般，F(xiàn)PD-Link信號將允許零件對其進行分接；例如：同軸線電源，電源連接，AC蓮花電容器，這些。為了盡量減少該部件中的反射，可以嘗試應(yīng)用0402模型的小部件，并將接線寬度設(shè)置為與0402部件焊接層相同的寬度。此外，接線的特征阻抗應(yīng)根據(jù)操作層中電介質(zhì)的厚度進行設(shè)置。

四、屏蔽

應(yīng)該使用好的屏蔽方法，在這一點上沒有捷徑可走。當設(shè)計旨在盡量減少輻射時，需要在導(dǎo)致問題電路的部分周圍進行屏蔽。雖然它仍然可以輻射能量，但更好的屏蔽可以捕捉輻射，并在它們逃離系統(tǒng)之前將其發(fā)送到地面。