在智能手機等小型電子設備中的使用事例

Flexield是一個簡單有效的方法解決"自體中毒"這一電子設備內的EMC問題。

隨著電路基板的高密度化，小型電子設備的噪音環境也在惡化

以下對TDK的噪音抑制片"Flexield"(以下稱為"Flexield")在小型電子設備中的使用事例及其效果進行介紹。

抑制電子設備噪音，單單符合各類EMC標準是不夠的。尤其在智能手機等擁有通信功能的多功能小型設備中，隨著電路基板的高密度化，內部產生的輻射噪音對天線造成干擾，導致接收靈敏度下降，聲音質量劣化等"自體中毒"這一設備內部EMC問題亟待解決。

圖1所示為智能手機方框圖以及內部基本結構。由搭載有應用處理器及電源管理IC等IC電路的主基板、連接顯示器等的副基板、攝像頭模塊等構成，并通過柔性電纜(FPC/FFC)進行連接。

圖1智能手機方框圖以及內部結構

智能手機內部輻射噪音主要發生源

應用處理器是多功能化不斷發展的智能手機中樞，它是整合了多個IC的SoC(System-on-a-chip)。而SoC或周邊電路(功率電感器等)、連接主基板與副基板等的柔性電纜、連接器部等都是造成智能手機"自體中毒"的輻射噪音的發生源。

TDK的Flexield是一款薄型且柔性的噪音抑制片，可自由切割形狀進行粘貼，使用簡便，抑制輻射噪音效果好(圖2)。

圖2智能手機中使用Flexield的主要部位

提供運用模擬技術的先進EMC解決方案。

通過測量近電磁場使輻射噪音強度分布可視化

輻射噪音是一種電場及磁場相互作用的同時在空間中傳遞的電磁波。但在噪音輻射源附近，則會偏向電場或磁場的其中一方而獨立存在。而該領域稱為近場(near field)。具體來說，距離輻射源的距離小于λ/2π(λ：波長)的領域為近場，而大于λ/2π的領域則為遠場(far field)。λ/2π的值為1GHz，約5cm，因此在智能手機等小型電子設備中需要把握近場的電場及磁場的分布。因此這里使用了近場測量系統。讓電場探頭靠近印刷基板等DUT(被測量物)，并保持一定間隔(間隙)進行掃描，通過得到的數據實現噪音強度分布的可視化(圖3)。"模擬技術作為TDK的核心技術之一，被廣泛用于解決以"自體中毒"為代表的各類噪音問題。

圖3 近電磁場測量系統結構

不僅僅是IC，同時可抑制包括周邊電路在內的大范圍輻射噪音。

功率電感器也是輻射噪音發生源

圖4所示為通過近電磁場測量系統所測量的智能手機主基板中IC周邊電路的磁場強度分布示例。紅色表示噪音等級較高的區域，藍色則表示較低的區域。在不采取對策的情況下，應用處理器及電源管理IC周圍廣泛分布著紅色區域，而安裝Flexield之后，噪音等級大幅降低。不僅僅是IC，功率電感器也會產生輻射噪音，為此，在IC周邊電路進行安裝，可極為有效地抑制輻射噪音。

圖4主基板IC周邊電路的噪音抑制效果示例

在柔性電纜中，Flexield也能發揮優異的噪音抑制效果。

電纜及配線圖案會發揮輻射噪音的天線的作用

傳遞高頻電流的電纜或基板的配線圖案會發揮輻射噪音的天線的作用。圖5所示為在連接主基板與副基板的柔性電纜中使用時的噪音抑制效果示例。在沒有采取對策的情況下，通過對近磁場測量可以發現，其輻射有極高等級的噪音。

Flexield擁有輕薄、柔性的特點，因此可方便粘貼到柔性電纜上。通過安裝Flexield，可大幅抑制強烈的噪音。

圖5柔性電纜中的噪音抑制效果示例

審核編輯：湯梓紅