电磁辐射及热辐射扫描系统介绍 - 高速PCB设计抄板的日志

随着现代电子系统主频的提高、集成度的增加、产品体积的缩小，系统内部信号产生的电磁辐射也随之增加，从而产生信号与信号间的电磁干扰。这种电磁干扰大到一定程度时会影响系统的稳定性甚至导致功能失效。同样，由于系统的电磁辐射的增加，会导致系统与系统间产生电磁干扰。这种电磁干扰大到一定程度时，会影响另一系统的工作稳定性，甚至导致系统瘫痪。为此，产品的电磁兼容性（EMC）指标已经成为产品能否走向市场的关键。传统上，要检验一个产品是否符合EMC标准，必须要把产品原型拿到开阔场或EMC实验室进行测量。如果在测试中发现问题，就要求重新进行设计。另外，国际上目前对电子产品电磁兼容的要求描述为各种不同的定义，如：VCCI，ANSI，CISPR，FCC或VDE 等。而这些定义通常针对整个产品或系统，而不是单个电路，电子工程师还没有一个十分容易的办法来确定电磁波辐射源。因此传统的EMC测量只能测量产品的对外辐射的情况，无法测量系统内部的辐射及其干扰。如果在测试中失败，也不能知道究竟是什么原因引起的。
    同时由于系统功能的增加和体积的缩小，使得产品的热辐射问题也成为影响系统稳定性的关键因素。
    大家知道，要看一个信号的完整性问题，我们可以用示波器进行观测时域下的波形，也可以用频谱分析仪观测一个点的电磁辐射的频率与幅度，但是我们还没有这样的设备，能看到整个空间的或一个信号的整个路径上的电磁辐射的形状、方向和幅度，也无法看到整个空间的热辐射。如果我们有这种能观测整个空间的电磁辐射和热辐射的设备，我们就能准确地定位导致系统不稳定的电磁辐射源和热辐射源了。
    EMC Scanner是针对这个想法而设计的产品。它能使电磁场和热辐射场“可视化”，利用EMC-Scanner（电磁场辐射和热辐射扫描仪），您可以很容易地“看到”高频电磁场了。该系统是一个特别的专门用来测量电磁场辐射源及热辐射源的位置和强度的精密仪器，并直达元件级，测量结果以三维或二维彩色图形直观显示。它可对单个电子元器件、PCB板、电缆线及整机系统进行电磁场辐射及热辐射的精确测量。全套测量系统包括一个可三维运动的机械操作台、带近场探头的频谱分析仪、GPIB卡和用于通讯和数据处理及控制分析的软件等。
    EMC Scanner配备的软件系统操作简单，显示直观。它能三维立体显示测量结果，反映真实辐射状况。


    适用范围：
    1.设计阶段
    把该设备运用于设计阶段，可以帮助你及早发现问题，及时采取有效措施消除或抑制系统内部和对外的电磁干扰，降低热辐射，确保产品取证EMC测试和环境测试（高低温试验）的一次通过，从而加快产品的设计进程，提高产品的设计质量，节省产品开发费用，减少产品的售后服务。
    精确定位辐射源，查找被测对象辐射隐患。
    精确分析频谱成份，协助排除辐射源。
    精确测试热参数，排除热辐射引起的不可靠性。
    预扫描测试功能，自动定位主要电磁辐射频谱成份。
    多次测量自动比较，以找出最佳兼容状况。
    用于产品调试，随时显示调试效果，直观方便。
    用于产品可靠性检查，排除电磁辐射和热辐射隐患。
    2.生产阶段
    该产品还可以用在生产阶段，有时在生产中，出于降低成本的需要，可能需要更换某些器件或部件（如电源等），在更换时，除了电气特性要一致以外，其电磁辐射和热辐射也必须考虑。通过新部件与原部件的电磁辐射图和热辐射图的对比，你可以决定能不能进行更换。
    3.品质检查阶段
    该产品运用于品质检查阶段，通过被检产品与合格产品的电磁辐射图和热辐射图的对比，保证出厂产品的质量一致性。

    该套系统还提供给您一个特别的FFE(远场测试模型)功能,利用其远场测量功能(FFE)，您可以通过近场测量得到其远场电磁场辐射状态(5-10m)，并且将其结果与预先制定好的标准(例如国标或军标)相比较，以进行电磁场是否达到某项标准的测试，使我们在产品通过最后检测前就能预先了解其情况。用户可以设定自已的测量标准。

    该套系统由以下几部分组成：个人计算机、频谱分析仪、近场探头、扫描器平台、扫描器与PC通信用的控制卡、计算机与频谱分析仪进行通信的GPIB卡、近场探头、Dscan软件及 Dview软件。
    该扫描器平台是一个三维的运动机构，它使您可以对真正工作状态下的设备进行电磁兼容性测试。它有三种型号可供您选择：
    DS642------其最大测量范围为600mm(L)×400mm(W)×00mm(H)
    可同时测量电磁辐射及热辐射状态；
    DS644------其最大测量范围为600mm(L)×400mm(W)×400mm(H)
    可同时测量电磁兼容及热辐射状态；
    DS321-------其测量范围为300mm(L)×200mm(W)×100mm(H)

    可同时测量电磁兼容及热辐射状态；

    EMC-Scanner的优点
    可以对PCB板、电缆、元器件、整机进行测量，此扫描器为三维运动机构；
    测量结果以文档形式保存,可以二维或三维方式直观地展示其电磁辐射及热辐射状况；
    可看到元器件级的电磁辐射，降低了工程技术人员对高频电磁场、电磁兼容及热辐射方面经验的要求；
    自动完成三维全方位的测量，节省了大量的时间；
    通过对比测量，以文档形式记录设计改进前后的电磁辐射效果，有利于设计的改进；
    在设计阶段早期发现潜在的电磁辐射干扰问题，节省系统联调时间；
    对生产线产品进行测量，并与合格样品进行比较，确保产品合格率；
    预扫描功能可以为您找到应该关心的频率；
    没有环境要求，不需要暗室；
    系统没有频率限制；