越來越多的傳感器加入到我們的日常生活當(dāng)中,從家中的智能設(shè)備,一直延伸到日益互聯(lián)互通的車輛之中。為了實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)必不可少,因此需要最優(yōu)的信號(hào)完整性 (SI) 與電磁兼容性 (EMC)。為了做到這一點(diǎn),需要使用合適的軟硬件設(shè)備以及利用這些工具。
產(chǎn)品開發(fā)過程中的持續(xù)測(cè)試
Molex 對(duì)定制和現(xiàn)成產(chǎn)品中的 SI/EMC 進(jìn)行優(yōu)化,為互連車輛和智能車輛解決方案提供支持。為了達(dá)到 SI/EMC 所需的性能,需要在產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)過程中持續(xù)的對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模和仿真。如此一來,客戶即可確保其設(shè)計(jì)已通過嚴(yán)格的測(cè)試,同時(shí)也能保證最終產(chǎn)品擁有最佳的性能。
SI/EMC 的優(yōu)化周期
Molex 的基礎(chǔ) SI/EMC 流程由 4 個(gè)階段組成:建模、仿真、原型制作,以及仿真策略與實(shí)證測(cè)量的交叉對(duì)比。以下討論了這一流程以及使用的一些工具。
Molex 的設(shè)計(jì)
建模:通過使用計(jì)算機(jī)建模,Molex 可以在對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行模擬前,確立仿真的目標(biāo)及固定變量。在開發(fā)模型時(shí),Molex 會(huì)提出一些問題來確定必要的測(cè)試參數(shù),比如說建模目標(biāo)、所需數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)報(bào)告格式等。
仿真:然后,Molex 會(huì)使用該模型來模擬給定條件下產(chǎn)品的性能。Molex 用于仿真的兩件工具值得注意,那就是 Ansys 高頻結(jié)構(gòu)模擬器 (HFSS) 和 SI Wave。
Ansys HFSS 執(zhí)行三種主要的仿真:
用于電纜瞬時(shí)原始阻抗匹配的 2D 仿真分析
用于連接器的 3D 仿真
用于電纜組件的 3D 仿真
SI Wave 主要用于 5 項(xiàng)重要功能:
印刷電路板分析
印刷電路板阻抗和串?dāng)_分析
印刷電路板 SI 分析
印刷電路板電源完整性分析
印刷電路板 EMC 分析
EMC 分析中的測(cè)試會(huì)詳細(xì)檢查許多使高速數(shù)據(jù)技術(shù)從之前技術(shù)中脫穎而出的特質(zhì)。
原型制作與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析:將重復(fù)執(zhí)行仿真獲得的信息與實(shí)證的測(cè)試數(shù)據(jù)配對(duì)到一起,可以真正推動(dòng)高品質(zhì) SI 和 EMC 設(shè)計(jì)分析的進(jìn)展。為此,Molex 利用了多種軟硬件工具來收集盡可能多的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
測(cè)試設(shè)備
硬件測(cè)試設(shè)備: 有兩個(gè)值得一提的工具用于Molex獲取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),他們分別為矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 (VNA) 測(cè)試和時(shí)域反射儀 (TDR) 測(cè)試。
Molex 將 VNA 測(cè)試用于測(cè)量衰減、串?dāng)_回波損耗和模式變換之類的屬性。通過 TDR,Molex 可以測(cè)量阻抗、對(duì)內(nèi)偏斜和傳播延遲之類的特性。非常重要的是,CISPR-25 輻射發(fā)射和屏蔽衰減(按 IEC 62153-4-4 標(biāo)準(zhǔn))測(cè)試可幫助測(cè)量系統(tǒng)的 EMC。在沒有充分的深入見解并且未能對(duì)這些重要特性進(jìn)行監(jiān)控的情況下,是不可能獲得維護(hù)一致數(shù)據(jù)的解決方案從而滿足規(guī)范要求及客戶要求的。
軟件測(cè)試設(shè)備:Molex 設(shè)計(jì)了獨(dú)有的軟件解決方案來收集并處理從 VNA 和 TDR 之類測(cè)試中收集到的數(shù)據(jù)。該軟件可幫助解讀收集的數(shù)據(jù),并將其外推到各種介質(zhì),協(xié)助客戶更改、細(xì)化并確認(rèn)設(shè)計(jì)元素,最終形成頂尖性能的產(chǎn)品。
其他優(yōu)勢(shì)
Molex在設(shè)計(jì)針對(duì)SI改進(jìn)和具有電磁兼容性能的商品有30多年的豐富經(jīng)驗(yàn),并不斷完善工程和設(shè)計(jì)原理。通過將這些詳細(xì)的原理與行業(yè)領(lǐng)先的軟硬件相結(jié)合,客戶可以在當(dāng)前和前瞻性的分析中獲得優(yōu)秀的高速商品,從而實(shí)現(xiàn)下一代的車輛解決方案。正是通過幾十年來對(duì)這些原則的充分應(yīng)用,Molex才能成為今天很多主流OEM優(yōu)質(zhì)專家級(jí)設(shè)計(jì)制造合作伙伴。