高速電路設計與電磁干擾挑戰—展頻技術降低電磁干擾，提升電子產品穩定性

為什麼需要展頻技術？

現代電子產品如車用模組、筆電、5G通訊設備等，內部運作速度極快，時鐘訊號在切換時會產生高頻電磁波。這些波能可能干擾其他電路，造成螢幕閃爍、無線連線不穩或測試超標。為了解決這些問題，工程師們除了加裝濾波器與屏蔽，也開始利用展頻技術從訊號產生端就抑制干擾。

展頻技術是怎麼運作的？

展頻技術會讓時鐘頻率在一個極小的範圍內周期性變化。將原本固定頻率的時鐘訊號進行低頻調變，使能量從單一頻點分散至一個更寬的頻帶。透過這種頻譜展開方式，能有效降低在特定頻率上的峰值輻射能量。展頻技術讓單一頻率的干擾峰值下降，整體系統的EMI幅度平均化，從而通過嚴格的輻射測試標準，例如CISPR 32、EN 55032等。展頻技術的優勢包括：

• 降低峰值輻射能量（Peak Reduction）：實測可降低3~10 dB的輻射強度。
• 不影響信號傳輸速率：展頻僅改變頻率分佈，不會造成資料延遲。
• 無需額外濾波元件：減少EMI濾波器或屏蔽材料使用，節省成本。
• 簡化設計與驗證流程：展頻技術整合於晶振或時鐘IC中，能直接替代傳統OSC。

展頻技術的應用與效益

展頻技術已廣泛應用於車用電子、主機板、高速傳輸介面（如DDR, MIPI, USB3.0）。它能在不增加太多元件的前提下，顯著降低EMI輻射量，減少EMC測試成本。對設計端而言，展頻晶振或時鐘IC能直接取代傳統振盪器，兼顧效能、可靠度與空間效率。在汽車電子與高頻控制系統中，展頻技術更能協助產品符合AEC-Q100車規與國際電磁相容標準。

展頻技術是簡單高效的EMI抑制方法，它能提升電子系統的穩定性，更能幫助產品在高頻環境下保持優異性能。如欲了解展頻技術在您的產品應用中的解決方案，歡迎與SGS聯絡 📧 James.chen1@sgs.com