Elektromagnetisk kompatibilitet och mönsterkortdesign

Mål

Målet är att ge grundläggande kunskap om elektromagnetisk kompatibilitet, mönsterkortsdesign och dess tillverkning. Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

• Kunskap och förståelse för elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) och dess betydelse för elektroniksystem, från design till färdig produkt.
• Förstå hur och varför fenomen som överhörning (eng. cross-talk) uppstår.
• Kunna implementera designregler med EMC hänsyn för mönsterkort/kretskort.
• Förståelse och kunskap om EMC krav för elektroniska system, direktiv, standarder och lagkrav.
• Designa högfrekvensmönsterkort med EDA (eng. electronic design automation) programvara och simulera elektromagnetisk (EM) strålning.
• Genomföra EMC-mätningar för ledningsbundna och strålade emissioner.
• Utvärdera kritiska störkällor, kopplingsvägar, mottagbarhet och EM-kompatibilitet.

Innehåll

Kursen är fokuserad på EMC teori och teknologi, men design och tillverkning av mönsterkort tas även upp då val där starkt påverkar EMC egenskaper hos elektroniksystem. Vid mönsterkortsdesign för modern elektronik måste ett antal krav uppfyllas, en substratstack med önskad elektrisk och fysisk karakteristik måste väljas, vilket i sin tur påverkar designregler med avsikt på minsta detalj, ledaravstånd, lager till lager anslutningsmöjligheter (vior). Dessutom måste hänsyn tas till produktion även att det inte är centralt i kursen. EMC teorin som tas upp omfattar exempelvis: Ledningsbundna emissioner, strålade emissioner och störkänslighet. Icke ideala elektronikkomponenter och hur det påverkar kretsens funktion. Överhörning och signalintegritet. Regelverk och produktcertifieringar gör EMC till en viktig fråga i modern elektronik på ett flertal sätt. Kursen behandlar därför både teknik och regelverk relaterat till EMC. Robusthet mot elektromagnetiska störkällor och kontroll på emissionsnivåer är viktiga faktorer. Saker som tas upp i kursen för att de berörs av EMC riktig design är; designregler för mönsterkort, substratstackar, ledaravstånd, ledarbredd, produktionsregler som panelstorlek, minsta/ största detaljstorlek, konsekvenser för produktion och producerbarhet, EMC relaterade miljöaspekter, materialvals påverkan på funktion m.m. Angående EMC, studenten lär sig att ta hänsyn till EMC effekter vid mönsterkortdesign, att ta hänsyn till källa, koppling och mottagarkänslighet.