EMC工程師的成長之路
一、電磁兼容體系
電磁兼容嚴格意義上來說是個體系工程,包括標準制定、測量場地與設備、測試實驗室體系、場地設備計量、EMC分析調試、EMC設計、EMC仿真等。大家常說的EMC工程師通常是指EMC整改工程師,或者EMC測試工程師,是具有一定的局限性的。
對于龐大的電磁兼容體系,要做到面面俱到幾乎不可能,所以成為某個方面的專家達人都非常困難。我們今天僅僅討論EMC整改工程師、EMC設計工程師,統稱為EMC工程師崗位。
二、EMC工程師崗位職責
EMC工程師這個崗位,在很多小型公司是沒有專職人員的,通常是由電子工程師或者硬件工程師兼任,而在大型公司通常設有專職崗位。其主要職責是根據產品的國際、國內、行業、客戶EMC標準要求,進行系統性的EMC設計,并根據產品開發時間進度表和進度要求,完成EMC測試、EMC問題的分析調試、對策導入、問題歸納總結、設計檢查表與設計規范的制定,量產一致性問題的分析改善等。
EMC工程師在整個研發設計中扮演重要角色,是EMC設計質量的主要責任人。在產品高度集成化的今天,產品的自干擾問題、抗干擾問題、噪聲發射問題等系統性EMC問題,往往成為產品設計進度的主要瓶頸,甚至決定產品的競爭力。
三、EMC工程發展階段
EMC在國際上發展時間比較長,在國內從引入測試標準體系,到測試、調試、設計整個鏈條的發展極度不平衡,決定不同的企業處于不同的階段,根據行業內的評估分析,將EMC的發展定義為五個階段:
第一階段:初始階段
對產品的EMC測試標準不了解、無EMC設計概念,產品設計出來后送認證才發現EMC測試不通過,解決EMC問題需要非常大的改動,甚至推翻原設計,屬于野蠻式發展模式,在這個階段的公司基本沒有EMC測試能力,更別說EMC調試與設計能力了。
第二階段:起步階段
對產品的EMC測試標準有基本理解,并具備產品EMC標準測試驗證能力,測試出的EMC問題能夠憑借經驗基本解決,但是無方法論做指導,無完善的EMC設計規則,更多的依賴經驗,這個階段有專職的EMC測試工程師,卻無專職的EMC設計工程師。
第三階段:發展階段
產品的EMC測試體系完善,EMC問題管控流程完善,初步建立EMC問題案例庫,有EMC設計規范、EMC設計檢查表文件,具備基本方法論,在產品設計階段進行EMC管控,后期調試時間縮短,產品EMC設計質量基本可控,這個階段有專職的EMC測試工程師,有專職的EMC設計工程師。
第四階段:中級階段
產品EMC測試體系完善、EMC設計流程規范化、建立起EMC風險評估機制、流程并固化下來,建立起豐富的EMC案例庫,掌握EMC設計方法論,EMC團隊初具規模,產品的EMC設計質量實現質的飛躍。
第五階段:高級階段
不僅建立起完善的EMC測試體系、規范化EMC設計流程、健全的設計規范、設計檢查表、強大的EMC案例庫、EMC器件使用規范、各種EMC設計指南文件,引入高端齊全的測量工具,EMC團隊相對強大,建設起EMC仿真體系,具備計算機輔助設計的能力,產品EMC問題基本在設計階段解決,后期調試成本較低,EMC設計能力已經達到非常高的水平。
四、EMC工程師發展路徑
EMC工程師作為推動公司EMC設計能力提升的主體,其自身的成長也決定公司EMC能力的成長,其發展大體需要經過五個階段:初級工程師(入門)、工程師、高級工程師、資深工程師、專家。其每個階段需要學習的知識也不同。
五、EMC工程師需要具備的專業能力
優秀的EMC工程師需要具備專業的知識體系,和通用能力。對EMC工程師來說專業能力包括:EMC測試標準、測量場地、測試設備、測量原理、分析調試能力、工具使用、設計能力、專業理論知識等等。通用能力包含:需求的分析、團隊協作、組織影響力、執行力等。
其中專業能力細分為:專業理論能力、專業調試能力、專業設計能力、專業仿真能力等。專業理論知識包含:電路理論、電磁兼容理論、信號完整性與電源完整性理論、天線理論、器件知識、結構設計知識、材料知識等。
能力的成長需要系統化的培訓、系統化的訓練、加之自我修煉,最后才達到融匯貫通,最終獲得長足進步,成長為高手。
對于知識體系需要進行系統化、層次化、實用性的梳理,系統化的知識體系才能融匯貫通,才能夠查缺補漏。知識分層、逐層遞進、寬度不斷延伸。
六、EMC工程師需要具備的理論基礎
理論指導實踐,實踐總結提煉上升到理論,兩者相輔相成。EMC工程師需要具備的理論基礎如下:
電路基礎理論:模擬電路、數字電路、高頻電路、電工學、電磁學
器件基礎理論:電子元件知識、磁性材料知識、結構材料知識
信號完整性理論:信號完整性與電源完整性、高速電路設計知識
天線理論知識:天線理論、天線原理、電磁場理論
開關電源知識:熟悉各種開關電源拓撲、工作原理
EMC測試知識:測試標準、測試原理、測試方法、測試工具與設備
PCB設計:PCB Layout設計規范、設計規則
濾波器設計:濾波器調試、濾波器設計、濾波器測量
優秀的EMC工程師是個多面手,上得廳堂,下得廚房,即懂高速電路設計、又懂開關電源、還要具備信號完整性知識,太難了。最后用一句話勉勵自己,永遠在解決問題的路上奔跑。