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磁珠與電感在解決EMI和EMC方面的作用有何區(qū)別

在解決電磁干擾和電磁兼容問題時，磁珠和電感有什么區(qū)別和特點，使用磁珠更好嗎？原則上，磁珠可以等同于電感，因此磁珠相當于電磁干擾和電磁兼容電路中的電感抑制功能，主要是抑制高頻傳導干擾信號。磁珠可以等效為電感，但這種等效電感不同于電感線圈。磁珠和電感線圈的zui大區(qū)別在于電感線圈具有分布電容。因此，電感線圈相當于與分布電容并聯的電感。如圖1所示。在圖1中，LX是電感線圈的等效電感(理想電感)，RX是線圈的等效電阻，CX是電感的分布電容。理論上，為了抑制傳導干擾信號，要求被抑制的電感器的電感越大越好。然而，對于電感來說，電感越大，電感的分布電容就越大，這兩種效應會相互抵消。圖2是示出普通電感器的阻抗和頻率之間的關系的曲線圖。從圖中可以看出，電感器的阻抗zui初隨著頻率的增加而增加，但是當其阻抗增加到zui大值時，阻抗隨著頻率的增加而迅速減小，這是由于并聯分布電容器的影響。當阻抗增加到zui大值時，就是電感線圈的分布電容和等效電感產生并聯諧振的地方。在圖中，L1 L2 L3顯示電感越大，其諧振頻率越低。從圖2可以看出，如果要抑制頻率為1MHz的干擾信號，L1比L3更好，因為L3的電感比L1小十倍，所以L3的成本也比L1低得多。如果我們想進一步提高抑制頻率，那么我們選擇的電感線圈在zui大電流之后將必須是它的zui小極限值，只有一圈或更少。磁珠或穿心感應器是少于一圈的電感線圈。然而，穿芯電感比單線圈電感線圈的分布電容小幾倍到幾十倍，因此穿芯電感具有比單線圈電感線圈更高的工作頻率。

手機EMI抗干擾功能

在某些情況下，靜電放電不是工程師必須解決的問題。由于移動電話發(fā)射射頻信號時，許多電子元件都暴露在射頻輻射下，因此必須抑制射頻輻射以保護正常工作。即使在某些情況下，一些集成電路本身也會產生射頻輻射和射頻干擾。

基本上，許多接口容易受到全球移動通信系統(tǒng)脈沖的影響，例如音頻線路或液晶顯示器或照相機模塊，產生可聽見的噪音或可見的屏幕抖動。這就是為什么在設計手機時強烈推薦使用電磁干擾濾波器。

從某種意義上說，抑制電磁輻射已經成為下一代手機的一個關鍵問題，例如多頻手機或3G手機，因為現有的解決方案即將達到技術極限。

具有分立電阻和電容的單個RC PI濾波器的設計不再是節(jié)省空間的解決方案。另外，由于衰減帶寬很窄，RC濾波器的濾波性能很差。對于空間限制極其嚴格、工作頻率可擴展幾個頻段的多頻手機和3G手機來說，這種濾波器的缺陷是顯而易見的。

設計者開始關注具有大衰減和寬衰減頻率帶寬的低通濾波器。由硅制成的集成電磁干擾濾波器適用于所有這些要求。它顯示了非常寬的衰減范圍，從800兆赫到2兆赫或3千兆赫，S21參數超過30db等。同時，這些濾波器可以實現用于高速數據應用的低寄生電容結構和超小的印刷電路板空間。在手機設計的初始階段，靜電放電和電磁干擾問題越來越突出。必須根據實際應用選擇特殊方法來解決靜電放電和電磁干擾問題。盡管保護組件本身的性能至關重要，但布局考慮也有助于提高系統(tǒng)的整體保護性能。

抗干擾EMI的方法

鑒于醉的一些朋友近一直在網站上問我，我想談談如何防止電磁干擾。目前，抗電磁干擾的方法可能包括屏蔽、擴頻、濾波等。以及通過集成接地、布線、重疊等進行預防。電磁屏蔽法主要用于屏蔽300兆赫以上的電磁噪聲。此外，屏蔽復合材料也是常用的方法。例如，手機通常是真空電鍍的。塑料外殼中插入一個抗干擾磁環(huán)，隔離電磁波發(fā)散。擴頻規(guī)則用于擴展時鐘信號并降低峰值信號波形幅度，以降低信號的峰值電平。目前，一些基本輸入輸出系統(tǒng)已經提供內置的擴頻功能，可以由用戶設置。使用擴頻方法需要在信號失真和電磁干擾衰減之間取得平衡，通常為1% ~ 1.5%，如果超過3%，信號將會失真太大而不可行。濾波器或濾波器電路的使用通常被設計工程師所采用，因為其成本低并且需要表面貼裝工藝。濾波器的使用時機和方式根據不同的防護要求而定，如電源電路的電源走線上可以使用大電流的鐵氧體磁珠；普通鐵氧體磁珠可用于抑制特定頻率的噪聲信號。CMF用于抑制差模電路(如USB、1394和LVDS)的噪聲發(fā)射。