在智能手机等小型电子设备中的使用事例

在智能手机等小型电子设备中的使用事例

Flexield是一个简单有效的方法解决"自体中毒"这一电子设备内的EMC问题。

随着电路基板的高密度化，小型电子设备的噪音环境也在恶化

以下对TDK的噪音抑制片"Flexield"(以下称为"Flexield")在小型电子设备中的使用事例及其效果进行介绍。

抑制电子设备噪音，单单符合各类EMC标准是不够的。尤其在智能手机等拥有通信功能的多功能小型设备中，随着电路基板的高密度化，内部产生的辐射噪音对天线造成干扰，导致接收灵敏度下降，声音质量劣化等"自体中毒"这一设备内部EMC问题亟待解决。

图1所示为智能手机方框图以及内部基本结构。由搭载有应用处理器及电源管理IC等IC电路的主基板、连接显示器等的副基板、摄像头模块等构成，并通过柔性电缆(FPC/FFC)进行连接。

图1　智能手机方框图以及内部结构

智能手机内部辐射噪音主要发生源

应用处理器是多功能化不断发展的智能手机中枢，它是整合了多个IC的SoC(System-on-a-chip)。而SoC或周边电路(功率电感器等)、连接主基板与副基板等的柔性电缆、连接器部等都是造成智能手机"自体中毒"的辐射噪音的发生源。

TDK的Flexield是一款薄型且柔性的噪音抑制片，可自由切割形状进行粘贴，使用简便，抑制辐射噪音效果好(图2)。

图2　智能手机中使用Flexield的主要部位

提供运用模拟技术的先进EMC解决方案。

通过测量近电磁场使辐射噪音强度分布可视化

辐射噪音是一种电场及磁场相互作用的同时在空间中传递的电磁波。但在噪音辐射源附近，则会偏向电场或磁场的其中一方而独立存在。而该领域称为近场(near field)。具体来说，距离辐射源的距离小于λ/2π(λ：波长)的领域为近场，而大于λ/2π的领域则为远场(far field)。λ/2π的值为1GHz，约5cm，因此在智能手机等小型电子设备中需要把握近场的电场及磁场的分布。因此这里使用了近场测量系统。让电场探头靠近印刷基板等DUT(被测量物)，并保持一定间隔(间隙)进行扫描，通过得到的数据实现噪音强度分布的可视化(图3)。"模拟技术作为TDK的核心技术之一，被广泛用于解决以"自体中毒"为代表的各类噪音问题。

图3 近电磁场测量系统结构

不仅仅是IC，同时可抑制包括周边电路在内的大范围辐射噪音。

功率电感器也是辐射噪音发生源

图4所示为通过近电磁场测量系统所测量的智能手机主基板中IC周边电路的磁场强度分布示例。红色表示噪音等级较高的区域，蓝色则表示较低的区域。在不采取对策的情况下，应用处理器及电源管理IC周围广泛分布着红色区域，而安装Flexield之后，噪音等级大幅降低。不仅仅是IC，功率电感器也会产生辐射噪音，为此，在IC周边电路进行安装，可极为有效地抑制辐射噪音。

图4　主基板IC周边电路的噪音抑制效果示例

在柔性电缆中，Flexield也能发挥优异的噪音抑制效果。

电缆及配线图案会发挥辐射噪音的天线的作用

传递高频电流的电缆或基板的配线图案会发挥辐射噪音的天线的作用。图5所示为在连接主基板与副基板的柔性电缆中使用时的噪音抑制效果示例。在没有采取对策的情况下，通过对近磁场测量可以发现，其辐射有极高等级的噪音。

Flexield拥有轻薄、柔性的特点，因此可方便粘贴到柔性电缆上。通过安装Flexield，可大幅抑制强烈的噪音。

图5　柔性电缆中的噪音抑制效果示例

审核编辑：汤梓红