推广电子设计过程网站1月6日

电子产品设计的难点

2021年3月1日
“没人说过这是件容易的事”这句话当然适用于开发复杂的电子系统。IPS总裁Mitch Maiman提出了设计师在满足当今需求时所面临的五个主要挑战。

你将学习:

  • 处理风险因素。
  • 选择正确的射频技术。
  • 如何处理监管和蜂窝运营商认证过程。

开发包括复杂电子系统在内的产品从来都不是一件容易的事。尽管由于单板计算机(SBCs)、多功能模块、现成传感器和有用的嵌入式代码生成工具(以及不断发展的传统工具集)的广泛应用,设计的一些元素变得更加简单,一些新问题层出不穷,长期挑战从未消失。

一些最重要的挑战包括:

建立明确的预期

这是一种“如果你不知道你要去哪里,你怎么知道你什么时候会到达那里?”项目通常都是以不现实或不明确的目标开始的。这可能与定义不清或扩展目标特性集有关。有时,用例是不清楚的。在这种情况下,痛点在于需要频繁地修改设计,从而破坏进度和成本。

克服与时间、成本和风险相关的先入为主的观念

通常,商业领袖对于创建设计需要多长时间,需要多少成本,或者项目需要多少风险有不切实际的期望。仅仅因为一个产品看起来简单和优雅并不意味着实现这样的目标是容易或快速的。

此外,虽然承担一个涉及风险的项目是好的,但理解此类风险的影响往往被低估了。承担项目风险(或过多的项目风险区域)带来了与成本和进度超支相关的潜在风险。在非常高风险的技术中,预期的目标甚至可能无法实现。在承担巨大风险时,很少有人为“失败”的可能性做好准备一个选项。”

选择最佳的射频策略

现在有很多射频技术。电子系统的挑战之一是为应用选择正确的技术。每个人都想拥有最新和最先进的潜在能力。然而,我们这些设计产品的人都知道,这样的前沿技术被称为“流血前沿”是有原因的——它的意思是有人在流血。

电气工程团队成员面临的困难是选择一种能够认识到性能需求、成本(和重复成本)、实现成本、数据速率成本和基础设施健壮性/普遍性的技术。犯一个错误可能是昂贵和耗时的。



此外,由于今天的许多产品包括多种无线电技术,因此将所有这些无线电在严格的限制中集成会带来系统集成问题。天线和无线电干扰是一个重大的工程挑战。需要考虑包括数据速率、功耗和范围在内的权衡。

处理监管和蜂窝载波过程

如今,在体积不是主要问题的产品中,预先认证模块的可用性可以加快审批过程。特别是在蜂窝无线电的情况下,有一个预载波认证模块可以从开发过程中减少几个月的排队时间。

然而,在某些情况下,物理体积的限制将驱动在PCB上放置预认证芯片的需求。这样的预认证是有帮助的,但由于PCB还没有在板级获得批准,因此与使用现成的模块相比,运营商的认证过程要长得多。

同样地,其他监管过程也会对设计师完成项目的愿望造成巨大的伤害。任何通过FCC和UL认证测试的人都知道,各种各样的问题可能会突然出现,涉及到辐射和传导排放。即使在法规提交之前成功的工程验证测试也不能保证法规测试的成功。有很多变量,包括测试设置。所有这些都需要时间和成本。

高密度电子管理

由于与无线电相关的系统问题,高密度板的设计面临着自己的挑战。热管理,部件和痕迹的物理空间,以及与板层相关的权衡都存在重大困难。

正如一句老话所说:“没人说这很容易。”非常简单的问题和早期的概念验证可能有相对简单的解决方案。对于我们这些开发复杂、多功能、多维解决方案的人来说,面对现实世界的环境和商业问题,这份工作仍然充满挑战。这是我们签下的协议。

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