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西门子Realize LIVE精彩回顾丨柯林斯宇航公司EMC检查的最佳实践

一月 16, 2021 | Sky News
西门子Realize LIVE精彩回顾丨柯林斯宇航公司EMC检查的最佳实践

当今电子产品市场,电子设计电磁兼容性(EMC)合规认证,通常需要花费数十万美元设备成本,且是在设计周期结束时开展。因此若未能通过EMI合规测试,企业需要付出巨额的代价,严重时,会影响项目进度,造成项目延期。因此从成本和进度的角度来说,使设计一次就通过EMC合规检查,至关重要

EMC是指电子设备运行时不会对设备自身和周围工作的设备造成干扰。例如: 机舱显示器不会对飞机无线通讯设备和导航设备造成干扰,iPad处理器运行时不会对内置WiFi功能造成干扰。实现电磁兼容性的途径是电磁干扰控制(EMI控制),EMI是指无线电发射机和周边设备间的干扰,或者PCB自身电路或信号间的干扰。因此,EMI是有害的,电子设备必须符合EMI控制标准,即每一个工业部门及设备类型,均有相应的发射和抗扰性要求。如果不能进行EMI控制,产品将会面临无法通过EMI合规测试的风险。

在刚刚过去的西门子Realize Live2020用户大会上,来自柯林斯宇航的EMC研究员John Kraemer 分享了使用Mentor Hyperlynx DRC进行EMC和电磁干扰控制的经验,最终大幅提升设计效率,实现PCB电磁兼容检查的最佳实践。

 

专家简介

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John Kraemer

任职于柯林斯宇航,担任EMC研究员。工作职责是提供设计指导,以确保产品符合监管要求与合同规定的EMI控制标准,并在产品应用的各个级别实现电磁兼容性,从电路板到终端装置。 

 

Mentor提供EMC合规检查创新解决方案

在电路设计中,实现EMI控制的几乎每个方面都涉及到PCB,例如通过适当的PCB布局实现信号完整性(SI),电源完整性(PI);通过适当的PCB布局实现EMI滤波器的理想电气性能等。不合理的PCB布局,是导致很多EMI不合规的重要原因之一。

作为电子设计自动化技术的领导者,Mentor提供其独有且创新的解决方案,帮助EMC工程师在最短的时间内,快速完成验证。并且,Mentor系列工具,可以针对不同的约束条件,实现用户定制化的需求。 

传统电子设计中依赖人工检查和人工计算方式进行EMC合规检查,很难应对中等和复杂的电路设计,于是,自动化EMC规则检查应运而生,并不断发展。然而,大部分的此类EMC检查器,需要EMC工程师打开布局工具,才知道如何进行操作。Mentor的Hyperlynx DRC EMC检查器却并非如此,该检查器能兼容几乎任何PCB布局工具所设计的电路板,并且EMC工程师无需单独学习如何使用该布局工具,或者绑定布局工具许可。

与此同时,区别于其他EMC规则检查器,Hyperlynx DRC允许规则定制适应各个不同领域的EMI控制标准, 最大化地实现用户对于定制化的需求。 

 

精益求精,Mentor开创性定制EMC参数,

助力EMC检查最佳实践 

回流路径分析,是应当执行的,也是最重要的一项EMC检查。Mentor的Hyperlynx DRC EMC工具可根据约束条件,灵活地,定制化地进行此项检查。回流路径检查,可确保每个信号和电源都能恰当地看到正确的回流或参考面,此项检查既可在XY平面上执行,也可在垂直面上执行。在进行XY平面检查时,Hyperlynx DRC可根据不同的需求,迅速识别PCB设计中“模拟地”和”数字地”的不合规分割。在垂直平面,Hyperlynx DRC可针对,不同项目针对性地设置约束条件和EMI控制参数,帮助用户实现EMC检查最佳实践。

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另一个必不可少的EMC最佳实践检查涉及电源层重叠。重叠的电源层会产生有害的耦合电容,从而影响EMI滤波器性能和PCB性能,因此此项检查可以确保不同的电源层在垂直方向不构成重叠,也会包含其他重要的检查项包括信号串扰,消除浮铜,EMI控制部件的合理布局布线(旁路电容,去耦电容,瞬时保护装置等)。Hyperlynx可按照不同项目指定的EMC参数,逐一执行EMC检查,来确保各个项目设计的EMC合规。

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Mentor携手柯林斯宇航共迎EMC检查新挑战

过去几年里,罗克韦尔柯林斯曾收购多家公司,随着公司产品类型变得愈加多元化,柯林斯迫切需要扩大EMC规则检查,并部署通用的EMC规则检查工具。柯林斯宇航公司非常期待Mentor Hyperlynx DRC的表现,Hyperlynx拥有独立运行能力,有很多开箱即用的EMC规则可选。同时Hyperlynx还可内置文档,并集成了相关工具常用的场解算器类算法,如Hyperlynx信号完整性和电源完整性工具。并且,在Hyperlynx DRC的背后,是Mentor工程师强大的EMC知识储备,这极其有利于根据柯林斯的需求进行规则开发和定制。

罗克韦尔柯林斯对与Mentor合作的未来充满了信心,“我们的EMC规则检查之旅尚未结束,最近又因为新冠疫情的缘故而有所减缓,但我们仍在为全面部署Hyperlynx DRC EMC规则检查解决方案而不懈努力。”

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