可携式产品电磁干扰滤波解决方案

　　电子产品越来越轻薄短小，电子零件的集积度也就越来越高，而电源、接地噪声(Noise)与讯号(Signal)及其彼此间的耦合(Coupling)现 象，也变成了电子产品在设计时，主要而必须克服的关键因素。

　　而这些无论是来自于系统外部，或是来自于系统本身的噪声或讯号，对讯号间的辐射 (Radiation)或传导(Conduction)干扰问题，若在30MHz到1GHz的频率范围，就是所谓的电磁干扰(EMI, Electromagnetic Interference)问题;当影响到了更高频的无线传播频率区段(RF, Radio Frequency)时，则又称为无线频段干扰(RFI, Radio Frequency Interference)的问题。而在可携式产品中，RFI的问题更严重影响到了产品的通讯质量。

　　要解决这些烦人的电磁干扰问题，首先从大的方向来分类，可分为讯号完整性(SI, Signal Integrity)的问题，以及电源完整性(PI, Power Integrity)的问题。在实务的量测解析上，会使用到近场(Near Field)量测的除错模式(Debug Mode)，及远场(Far Field)量测的验证模式。如果对于产品的组件特性及边界条件掌握度够高，也可以用仿真软件(如ANSYS、Keysight、CST...等公司所提 供的电磁模拟工具)来做模拟验证与预测。若要对产品中各组件在各种运作下的特性进一步了解，还会使用时频(Time-Frequency)的数值分析方法 (如FFT, HHT, enhance-Morlet Transfer...等)。在产品的设计实务上，要解决这些问题的手法，不外乎必需使用到滤波(Filter)、移频(Moving Resonant Frequency)、展频(SSC, Spread Spectrum Clock)...等手法。

　　展频的手法，在现今的科技多已做入了集成电路(IC, Integrated Circuit)中，大多与频率相关的集成电路都会有展频的设计，主要用在解决讯号在线的主频能量太强之问题。移频则是一种较笼统的解决方案之说法，主要 目的是把有问题的频率极点位置，移开出目前所在意的频段范围。但是如何找到问题率频点，大多只能仰赖仿真工具来找出频率响应(Resonant)点，才能 再想对策(如加滤波组件或改变线宽、线长或方向)来重新布局。但是，由前面所提及的解析注意要项中可知，如果对组件特性及边界条件不够完整的情形下，非常 容易变成了GIGO(Garbage In Garbage Out)的结果。而使用滤波器则是最为直观且直接的解决手法，当然其中也蕴含有移频的意味存在，然而各种滤波器却有各自的使用方法及限制。

　　在解决EMI/RFI问题时，最常使用到的滤波器如图一所示，都是属于低通滤波装置。其中π型滤波器(π-Model Filter)是最有效率而简单的滤波装置，一般常用的整合性产品又分为CLC及CRC两种类型，如图二所示。