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在嵌入式系统中,随着手持导航产品中电路的时钟频率的不断提高以及印制电路板的面积不断减小,芯片的密度也不断提高,布线密度也越来越大,手持导航产品出现了越来越多的电磁干扰问题。电磁干扰过于严重不仅对周边的电磁环境造成污染,还可能影响到手持导航产品的正常工作,同时会直接影响到GPS信号的接收,从而对GPS性能造成影响。
本论文主要针对手持导航产品,分析其电磁干扰并优化了其电磁兼容,并使手持导航产品最终满足电磁兼容标准。本论文简述了电磁干扰的发展历史,以及电磁兼容的各项标准,在此基础上,针对手持导航产品中可能产生电磁干扰的干扰源,包括无源器件中的电阻、电容和电感,存储芯片和液晶屏中的高频时钟信号,电源芯片和印制电路板等,对其电磁干扰产生的机制进行了理论分析。基于理论分析,首先对手持导航产品整机的电磁干扰进行了测试和分析:在整机的电磁干扰分析结果的基础上,提出了针对各个功能模块的电磁干扰的优化措施,包括优化手持导航产品中数字电路、模拟电路和射频电路的接地方式,使用旁路电容和耦合电容来减小电源信号线上的杂波和高速时钟信号的过冲和阻尼振荡,阻抗匹配减少高速时钟信号的过冲和阻尼振荡,整机屏蔽和使用铜箔屏蔽电磁干扰等方法,并针对时钟信号和电源芯片提出了减少电磁干扰的方法。同时将这些优化措施应用到手持导航产品上,使得手持导航产品电磁干扰得到有效的控制,同时可以使得GPS性能达到最优。
本文描述的优化电磁干扰的方法,在手持导航产品的功能模块上都分别得到了应用,并取得了较好的效果。同时,由于手持导航产品是典型的嵌入式系统,所以本文提出的电磁兼容的优化方法,还可以应用到其他嵌入式系统,从而可以减少整机的电磁干扰,满足电磁兼容标准。