THine Value 半导体厂商的EMC对策始末--在树莓派用相机延长工具ラスベガス カジノ ルーレット化遇到困难时发现了V-by-One HS的实力
2022.04.01
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从事ラスベガス カジノ ルーレット设备的开发和设计的工程师对符合EMC规格的作业一定不会陌生。比如测试开发的ラスベガス カジノ ルーレット设备的EMI/EMS特性；有问题的话用共模电感线圈或EMI过滤器等对应，来达到EMC规格要求的规定值。这一系列作业应该都能掌控自如。
但本公司是一家无厂半导体（IC）公司。ICラスベガス カジノ ルーレット不受EMC规格约束。尽管我们有自主开发供ICラスベガス カジノ ルーレット评价用的评价板并提供给客户，但EMC规格里有“评价用和教育用电子设备除外”的内容，这些也被排除在外了；也就是说这些都不需要获得认证。但我们又擅长于高速信号传输用ICラスベガス カジノ ルーレット。负责这类ラスベガス カジノ ルーレット的工程师为了开发/设计能抑制干扰、强化耐性的ラスベガス カジノ ルーレット，需要具备丰富的EMS对策技术和EMS测定技术方面的知识；可以说是“EMC的专家”。不过，本公司的EMC相关技术在ICラスベガス カジノ ルーレット本身上虽然可以通用，但如果想要广泛使用在应用了ICラスベガス カジノ ルーレット的模组ラスベガス カジノ ルーレット上的话，用户还是需要注意使用方法的。
但本公司是一家无厂半导体（IC）公司。ICラスベガス カジノ ルーレット不受EMC规格约束。尽管我们有自主开发供ICラスベガス カジノ ルーレット评价用的评价板并提供给客户，但EMC规格里有“评价用和教育用电子设备除外”的内容，这些也被排除在外了；也就是说这些都不需要获得认证。但我们又擅长于高速信号传输用ICラスベガス カジノ ルーレット。负责这类ラスベガス カジノ ルーレット的工程师为了开发/设计能抑制干扰、强化耐性的ラスベガス カジノ ルーレット，需要具备丰富的EMS对策技术和EMS测定技术方面的知识；可以说是“EMC的专家”。不过，本公司的EMC相关技术在ICラスベガス カジノ ルーレット本身上虽然可以通用，但如果想要广泛使用在应用了ICラスベガス カジノ ルーレット的模组ラスベガス カジノ ルーレット上的话，用户还是需要注意使用方法的。
挑战新创举
进入2020年以后我们开始着手开发装载本公司ICラスベガス カジノ ルーレット的模组ラスベガス カジノ ルーレット。目的是想让更多的人使用我们的ICラスベガス カジノ ルーレット，扩大我们的用户层。
我们最先开发的就是远距离传输工具「Cable Extension Kit for Raspberry Pi Camera」（图1）。它能大幅度延长单板电脑「Raspberry Pi（树莓派）」与摄像头模组间连接的线缆的长度。该工具上装载了使用本公司的V-by-One® HS(*1)技术的传送器/接收器IC。
我们的开发进展地很顺利。同时，我们也展开了“是否有必要符合EMC规格”的调查。不仅在日本国内，我们在探讨在欧洲及美国等地也实现ラスベガス カジノ ルーレット化。一般来说，要在欧洲市场销售电子设备，需要在通过EMC指令或RoHS指令等后、取得CE标志后自行申报。美国市场则必须符合与EMC相关的FCC规格。
确实，在当初开发时，我司内部认为：“远距离传输工具是与树莓派配套使用的，工具本身不需要符合EMC规格”。但这一认知是否正确尚需验证，因此我们开展了调查。我们决定借助东京都立产业技术研究中心（都产技研）MTEP(*2)的力量开展调查。通过与熟悉海外法规制度的MTEP专员多次讨论后，我们重新认识到：“个人用户在EC网上购买并直接使用的模组ラスベガス カジノ ルーレット是需要符合EMC规格的”。
我们最先开发的就是远距离传输工具「Cable Extension Kit for Raspberry Pi Camera」（图1）。它能大幅度延长单板电脑「Raspberry Pi（树莓派）」与摄像头模组间连接的线缆的长度。该工具上装载了使用本公司的V-by-One® HS(*1)技术的传送器/接收器IC。
图1 远距离传输工具
我们的开发进展地很顺利。同时，我们也展开了“是否有必要符合EMC规格”的调查。不仅在日本国内，我们在探讨在欧洲及美国等地也实现ラスベガス カジノ ルーレット化。一般来说，要在欧洲市场销售电子设备，需要在通过EMC指令或RoHS指令等后、取得CE标志后自行申报。美国市场则必须符合与EMC相关的FCC规格。
确实，在当初开发时，我司内部认为：“远距离传输工具是与树莓派配套使用的，工具本身不需要符合EMC规格”。但这一认知是否正确尚需验证，因此我们开展了调查。我们决定借助东京都立产业技术研究中心（都产技研）MTEP(*2)的力量开展调查。通过与熟悉海外法规制度的MTEP专员多次讨论后，我们重新认识到：“个人用户在EC网上购买并直接使用的模组ラスベガス カジノ ルーレット是需要符合EMC规格的”。
埋没于环境干扰中
基于这一结果，我们组织了致力于符合EMC规格的团队。成员共有4人；每一位都是对EMC非常熟悉的工程师。
团队开始做的第一件事就是设定目标。在与MTEP专员讨论了几次后，设定了“实现CE标志的自行申报和符合FCC规格”的目标。也就是说一旦我们成功了，就能在远距离传输工具上印上CE和FCC标志。
随后，在2020年8月初，团队开始对实现CE标志的自行申报和符合FCC规格所需要的条件展开了调查。花费了大约2个月之后，拣选出了必须的实验种类和符合规格的条件等。几乎与此同时，远距离传输工具的最终版的试作也完成了。这样一来EMC实验的准备工作就完成了。
首先作为事前验证，经由MTEP专员的介绍，我们于10月26日借用了都产技研内部的电流暗室进行了实验。但结果却令人失望：因为没有检测到最重要的远距离传输工具的辐射干扰。远距离传输工具是将AC适配器和线缆、显示器等连接到周边装置/零部件上使用的。EMC实验也是在这个配置下进行的。似乎是因为准备的周边装置/零部件产生了过高的辐射干扰，掩盖了远距离传输工具的干扰。至此，我们才发现EMC实验中周边装置/零部件的干扰特性有多重要。之后，都产技研专员的建议下，我们慎重地重新选定了周边装置/零部件。
与这一选定工作同时进行的是预约民营的EMC实验用测试点（电流暗室）。我们在东京近郊找了很多测试点，希望能预约到合适的地方，但都预约不到。因为受新冠病毒蔓延的影响，能使用的测试点数量减少，仍在运营的测试点预约变得非常满。最终，直到大约3周前的11月20日，我们才终于预约成功。
团队开始做的第一件事就是设定目标。在与MTEP专员讨论了几次后，设定了“实现CE标志的自行申报和符合FCC规格”的目标。也就是说一旦我们成功了，就能在远距离传输工具上印上CE和FCC标志。
随后，在2020年8月初，团队开始对实现CE标志的自行申报和符合FCC规格所需要的条件展开了调查。花费了大约2个月之后，拣选出了必须的实验种类和符合规格的条件等。几乎与此同时，远距离传输工具的最终版的试作也完成了。这样一来EMC实验的准备工作就完成了。
首先作为事前验证，经由MTEP专员的介绍，我们于10月26日借用了都产技研内部的电流暗室进行了实验。但结果却令人失望：因为没有检测到最重要的远距离传输工具的辐射干扰。远距离传输工具是将AC适配器和线缆、显示器等连接到周边装置/零部件上使用的。EMC实验也是在这个配置下进行的。似乎是因为准备的周边装置/零部件产生了过高的辐射干扰，掩盖了远距离传输工具的干扰。至此，我们才发现EMC实验中周边装置/零部件的干扰特性有多重要。之后，都产技研专员的建议下，我们慎重地重新选定了周边装置/零部件。
与这一选定工作同时进行的是预约民营的EMC实验用测试点（电流暗室）。我们在东京近郊找了很多测试点，希望能预约到合适的地方，但都预约不到。因为受新冠病毒蔓延的影响，能使用的测试点数量减少，仍在运营的测试点预约变得非常满。最终，直到大约3周前的11月20日，我们才终于预约成功。
实验实况（拍摄协助：ｅ・Otama东京试验所）
证明了V-by-One® HS的实力
11月20日，我们进行了EMS实验。系统配置是将摄像头模组拍摄的影像信号输入到树莓派，通过远距离传输工具与长线传送到显示器上。此时，用天线向远距离传输工具照射电磁波，然后确认在显示器上显示的影像是否会产生问题。我们设定的判断是否合格的标准是“影像停止”。因此，需要在约2小时的实验时间内，一直注视着摄像头模组拍摄的模拟时钟的秒针。实验顺利完成了。至此，EMS相关规格已可以完成。
接下来的EMI实验于12月7日进行。那天，我们准备了辐射干扰极少的AC适配器和线缆、显示器。在花了不少时间调适到最佳组合后，成功抑制了环境干扰。当天，先开始的是CE标志自行申报所需的EMI实验，进展很顺利，很快就达到了规格要求；但在符合FCC规格的EMI实验上陷入苦战，当天并没有实验成功。但在找到了对策后于12月14日的EMI实验时成功达到要求。这样一来我们的目标都已完成。
远距离传输工具在2021年3月开始在欧洲以及美国、日本等市场销售。这对本公司来说是第一次为了符合EMC规格开展的作业，但还是比较顺利的。因为基本不需要EMC对策。如果没能在EMC规格等的规定值范围内的话，就需要进行技术上难度很高的EMC对策工作，就需要花费更多时间。
之所以基本不需要EMC对策，很大一方面是因为V-by-One® HS技术。V-by-One® HS技术在传输信号的电压振幅很小的基础上，采用8B10B调制，不会体现固定传输模式，因此能抑制EMI的峰值。当然我们在决定采用V-by-One® HS的一开始就对它的效果有很高的期待；但没想到仍然超出了我们的预期。这也正证明了V-by-One® HS技术的强大实力。
接下来的EMI实验于12月7日进行。那天，我们准备了辐射干扰极少的AC适配器和线缆、显示器。在花了不少时间调适到最佳组合后，成功抑制了环境干扰。当天，先开始的是CE标志自行申报所需的EMI实验，进展很顺利，很快就达到了规格要求；但在符合FCC规格的EMI实验上陷入苦战，当天并没有实验成功。但在找到了对策后于12月14日的EMI实验时成功达到要求。这样一来我们的目标都已完成。
实验实况（拍摄协助：ｅ・Otama东京试验所）
远距离传输工具在2021年3月开始在欧洲以及美国、日本等市场销售。这对本公司来说是第一次为了符合EMC规格开展的作业，但还是比较顺利的。因为基本不需要EMC对策。如果没能在EMC规格等的规定值范围内的话，就需要进行技术上难度很高的EMC对策工作，就需要花费更多时间。
之所以基本不需要EMC对策，很大一方面是因为V-by-One® HS技术。V-by-One® HS技术在传输信号的电压振幅很小的基础上，采用8B10B调制，不会体现固定传输模式，因此能抑制EMI的峰值。当然我们在决定采用V-by-One® HS的一开始就对它的效果有很高的期待；但没想到仍然超出了我们的预期。这也正证明了V-by-One® HS技术的强大实力。
* MTEP：出口ラスベガス カジノ ルーレット技术支持中心的略称 https://www.iri-tokyo.jp/site/mtep/
* 本内容已刊登在月刊EMC（2021年12月号）上。