5/20/2024，光纖在線訊，背景：為解決USB 3.2通信中電磁噪聲導(dǎo)致無線通信質(zhì)量下降，USB-IF設(shè)立RFI測試。在企業(yè)標(biāo)語“Innovator in Electronics”的引導(dǎo)下，村田制作所（以下簡稱為村田）向全球各個市場提供電子設(shè)備和設(shè)備，包括通信和汽車行業(yè)。通過覆蓋從材料到成品的整個過程的垂直集成生產(chǎn)系統(tǒng)，村田生產(chǎn)出高度獨特的產(chǎn)品，在不同領(lǐng)域獲得了巨大的市場份額。此外，這些產(chǎn)品在電子元件行業(yè)一直創(chuàng)造著極高的利潤率。

     村田的EMI部門專門為各種市場開發(fā)噪聲抑制解決方案，包括商品市場、汽車行業(yè)、工業(yè)電氣設(shè)備等。通過利用村田的專有技術(shù)并將最先進(jìn)的感應(yīng)設(shè)備推向市場，村田能夠有效地滿足客戶的需求。村田的EMI部門通過利用評估板和其他工具為特定應(yīng)用提出最佳組件來解決客戶的擔(dān)憂。他們還利用村田的消聲暗室等資源為噪聲評估提供支持。

     該部門目前正專注于解決與USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的電磁噪聲問題，該標(biāo)準(zhǔn)正迅速成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在過去，筆記本電腦等電子設(shè)備具有各種連接器和電纜，導(dǎo)致了外部接口標(biāo)準(zhǔn)的激增。然而，最近出現(xiàn)了將這些連接器統(tǒng)一到USB Type-C標(biāo)準(zhǔn)下以支持不同接口的趨勢。USB 3.2通信的一個挑戰(zhàn)是，它往往會在2.4 GHz頻段中產(chǎn)生大量噪聲信號。這導(dǎo)致了重大問題，如傳輸速度降低和通信質(zhì)量下降，因為USB通信的噪聲信號會干擾WLAN和藍(lán)牙通信設(shè)備。

     針對這一問題，負(fù)責(zé)USB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的組織USB實施者論壇（USB-IF）在2021年為USB通信引入了新的“USB 3.2 RFI系統(tǒng)級測試（RFI測試）”噪聲標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)概述了一種測試方法，以確保USB設(shè)備不會影響WLAN通信的質(zhì)量。它旨在解決USB 3.2通信過程中的噪聲干擾問題，這可能會干擾鼠標(biāo)和耳機等外圍無線設(shè)備的功能。

應(yīng)用
使用頻譜分析儀MS2830A構(gòu)建完全符合標(biāo)準(zhǔn)的噪聲評估環(huán)境

      
（a）MS2830A和在村田建立的RFI測試環(huán)境 。
  (b) 噪聲抑制解決方案將USB-IF指定的夾具插入DUT的Type-C接口，并通過同軸電纜將其連接到頻譜儀。DUT傳輸測試信號。判斷頻譜儀觀測到的噪聲是否達(dá)到極限。

     噪聲抑制解決方案是村田的核心優(yōu)勢之一。村田能夠按照客戶的特定電路特性提供和建議定制噪聲抑制解決方案。EMI濾波器部應(yīng)用開發(fā)部門的Nakase先生重點介紹了其旗艦產(chǎn)品--共模扼流線圈（CMCC）的如下主要功能。

     CMCC NFG系列在各種頻段上表現(xiàn)出出色的噪聲抑制和傳輸特性，包括WLAN、藍(lán)牙技術(shù)、5G NR Sub-6GHz等。這些噪聲抑制產(chǎn)品對USB和HDMI等所有高速傳輸接口都非常有效。CMCC在保持信號完整性的同時有效地抑制噪聲。利用這些CMCC的能力，成功地開發(fā)了解決各種噪聲相關(guān)問題的解決方案。 

     針對與USB Type-C相關(guān)的噪聲問題，村田立即采取行動，并開始開發(fā)噪聲抑制解決方案。村田作為首批為USB-IF的新噪聲標(biāo)準(zhǔn)建立RFI測試環(huán)境并開發(fā)相應(yīng)噪聲抑制技術(shù)的公司之一，展示了其積極主動的方法。EMI濾波器部門的Oota先生對這些重大成就的看法如下。 

     “該項目的目標(biāo)是為在USB設(shè)備研發(fā)中面臨噪聲特性挑戰(zhàn)的客戶提供噪聲抑制措施和解決方案的實際示例。為了實現(xiàn)這一點，我們及時對RFI測試要求進(jìn)行了徹底檢查，并建立了一個評估環(huán)境。我認(rèn)為，我們最大的優(yōu)勢在于我們對RFI測試的測量原理有全面的了解，我們有能力闡明噪聲產(chǎn)生背后的機制，以及我們有能力制定最佳的噪聲控制措施�！�

     Nakase先生還指出了最具挑戰(zhàn)性的方面：“簡單地安裝我們的降噪CMCC產(chǎn)品并不能解決噪音問題。因此，我們利用我們在噪音控制方面的知識和經(jīng)驗，進(jìn)行了多次假設(shè)驗證。通過試錯，我們結(jié)合了增強Type-C連接器的GND和根據(jù)CMCC的安裝位置抑制共模信號等措施，有效地消除了噪音�！�

     為了建立RFI測試的評估環(huán)境，村田采用了安立公司MS2830A頻譜分析儀，該分析儀在RFI測試流程文檔中有規(guī)定。他們評估了USB 3.2電路產(chǎn)生的噪聲，并利用其在噪聲控制方面的專業(yè)知識，通過應(yīng)用CMC來驗證其有效性。

實施成果與展望
明確USB 3.2通信過程中導(dǎo)致噪聲產(chǎn)生的機制，并制定噪聲抑制解決方案

     Oota先生高度贊賞了村田用于評估噪聲抑制解決方案的MS2830A信號分析儀，他說：“我發(fā)現(xiàn)安立MS2830A由于其用戶友好的界面和降低的操作錯誤風(fēng)險而非常出色。能夠同時以CSV格式輸出多組跟蹤數(shù)據(jù)，大大提高了評估效率。此外，MS2830A配備了信號發(fā)生器，我們將其用于其他噪聲評估，如抗擾度測試中的射頻偽信號輸出�！�

     USB 3.2噪聲抑制解決方案成功闡明了噪聲產(chǎn)生機制和措施。通過將Type-C連接器的增強GND阻抗匹配與信號布線上的CMCC安裝相結(jié)合，有效地抑制了共模噪聲。這些措施已在使用筆記本電腦作為被測設(shè)備的RFI測試中得到證明。由于這些成就，村田獲得了眾多客戶的高度贊譽。

     此外，與其他設(shè)備制造商的合作研究正在進(jìn)行中，他們的噪聲抑制措施有望成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。EMI部門將服務(wù)的未來市場，包括短距離連接和汽車行業(yè)，正在見證Wi-Fi 7和USB 4.0的普及、PCle 6.0的采用等加速數(shù)據(jù)傳輸以及汽車AD/ADAS系統(tǒng)的進(jìn)步。在這些市場中，解決噪聲問題變得更加重要。

     Nakase先生解釋道：“在EMI部門運營的市場上，進(jìn)一步的設(shè)備小型化和接口加速以及高密度電路集成將繼續(xù)推進(jìn)。因此，電子設(shè)備內(nèi)部的自干擾和射頻通信質(zhì)量惡化等挑戰(zhàn)可能會變得更加突出”。此外，隨著AR/VR和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等尖端技術(shù)的日益普及，預(yù)計還會出現(xiàn)更復(fù)雜的噪聲問題。村田旨在利用其專業(yè)知識提供創(chuàng)新解決方案。

     展望未來，當(dāng)6G等新的通信標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)時，Oota先生表示希望安立能迅速開發(fā)出能夠根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估的測試儀器：“我們依賴安立的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以評估具有高再現(xiàn)性的最先進(jìn)的通信技術(shù)。通過我們的部件制造公司與作為射頻測試儀器提供商的安立公司之間的合作，我們旨在創(chuàng)建一個框架和環(huán)境，使我們能夠在全球范圍內(nèi)競爭。”憑借安立的測試技術(shù)提供無與倫比的支持，村田可以在全球范圍內(nèi)部署尖端的噪聲抑制解決方案。

      
MS2830A頻譜分析儀
關(guān)于安立
     安立公司是一家擁有120多年歷史的創(chuàng)新通信解決方案供應(yīng)商。公司的測試和測量解決方案包括無線、光通信、微波/射頻和數(shù)字儀器，支持了系統(tǒng)以及研發(fā)、制造、安裝和維護(hù)的解決方案。安立還為通信產(chǎn)品和系統(tǒng)提供精密微波/射頻元件、光器件和高速器件。安立通過增加用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和優(yōu)化的多維服務(wù)保證解決方案為現(xiàn)有和下一代有線和無線通信系統(tǒng)以及服務(wù)供應(yīng)商提供完整的解決方案。安立業(yè)務(wù)遍布 90 多個國家，擁有約4,000名員工。