<span style='color:red'>村田</span>丨水下无人机如何在水下通信？
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村田丨水下无人机如何在水下通信？

　　海洋是渔业、海运、海洋资源开发、港口基础设施建设等多种产业活动的基础。在这些领域中，确保承担水下作业的人才是需要解决的问题，特别是在深水和急流环境下的潜水作业，需要具备高超潜水技能的熟练人才。然而，维持和培养这样的人才非常困难，需要提高作业效率和安全性。利用IT技术提高生产效率将在渔业、海运和海洋基础设施发展中不可或缺，水下无人机有望成为减轻劳动力短缺并替代人类在危险场所作业的技术。本文介绍近年来备受关注的水下无人机的基础知识以及水下通信方法以及定位和测距技术。　　一、什么是水下无人机?　　“水下无人机”是一种能够潜航的小型无人潜水机。它可以从船上或陆地进行远程操作或自主航行，通过配备小型摄像头，可以实时确认拍摄的影像。此外，安装机械臂等机械操纵器后，它可以进行多种多样的作业。因此，它有望代替人类进行水下作业。　　二、水下无人机分哪些种类?　　通常，人们把水下无人机的种类分为AUV(Autonomous Underwater Vehicle)和ROV(Remotely Operated Vehicle)。其中，AUV被称为“自主无人潜水机”。　　无人机本身根据预先编好的程序进行航行和工作，AUV与水面之间的通信通过无线进行。它不需要电源和通信电缆，电源由电池提供，通信通过无线进行。不会因电缆长度而使航行范围受到限制，也不会发生电缆缠绕等问题，因此，有望使用多台无人机进行广范围的深海作业。　　另一方面，ROV又称“遥控无人潜水机”，无人机和控制器通过电缆连接，人在水面上操纵无人机。它以通过电缆供电，因此能实现长时间航行。此外，它还支持通过电缆进行高速通信，已普及到从工业到业余爱好等范围宽广的应用中。然而，电缆长度限制了它的活动范围，并且需要装载了供电装置的船舶。此外，同时航行多台无人机时，还要注意电缆缠绕等问题。　　人们对能够解决ROV的缺点的水下无人机——AUV寄予了厚望。　　三、AUV的无线通信方式有哪些?　　为了从AUV上面配备的摄像头和多种传感器接收数据，与地面设施和船舶之间的通信不可或缺。此外，如果是没有电缆的AUV，则数据的发送和接收需要通过无线方式进行。然而，无线电波在水下传播困难，因此，迄今为止有线方式一直是主流，这是进行AUV实用化时面对的重大挑战。　　近年来，可以进行水下无线通信的声学通信和光通信的开发不断取得进步。此外，对于在目的地附近进行的近距离准确定位和测距，有望通过使用LF天线的通信技术实现。　　水下声学通信　　利用声波进行通信。水下声学通信可以进行水下无线通信并进行远距离通信。然而，由于频带较窄，通信容量较小，不适合用于图像和视频等大量数据的高速通信。　　水下光学通信　　据称可进行1Gbps级的高速通信，能实现视频流以及高分辨率图像和视频的传输。然而，如果光线被水下残留物或污染物遮挡，则通信可能会变得不稳定。　　使用LF天线的LF通信　　LF天线(天线线圈)利用磁场进行传输和接收的通信。虽然通信距离很短，只有几米，但由于是磁场，因此不易受到水或污染等障碍物的影响，有望用于需要高精度定位和测距的场景。　　了解村田LF天线(天线线圈)的产品信息及应用：　　https://www.murata.com.cn/zh-cn/products/antenna/antennacoil　　四、LF天线AUV定位和测距的特点　　声学、光学和磁通信等方式各有优缺点，人们目前正在尝试将其各自的优势组合起来使用。而且，水下作业日益复杂，需要更高精度的定位和测距技术。通过使用了LF天线(天线线圈)的AUV进行定位和测距的技术有什么优势?有哪些实际应用事例?　　检测区域内的定位和测距　　LF天线利用磁场进行通信，目前已普遍应用于汽车智能钥匙等许多方面。它由发射天线和接收天线构成，发射天线发射的磁场被接收天线接收，并根据信号强度(磁场强度)确定接收天线的位置(上图)。　　虽然通信距离较短，只有几米，但通过在目的地周围等间距设置发射天线，可以实现广范围的定位和测距。此外，LF天线的精度较高，误差仅为几厘米。磁场受反射和衍射的影响较小，且不会因障碍物而衰减。而且，即使在污水中也不会衰减，因此有望用于在作业地点附近等处引导AUV。　　具备上述特征的LF天线在AUV上已经有使用事例。比如：　　准确定位至作业位置　　在水下作业时，来自海床或河床等的污染物会干扰光通信。即使在这种情况下，利用磁场的LF天线也能进行稳定的定位和测距。　　引导至供电系统　　即使对于需要厘米级引导的供电系统，能够进行高精度定位和测距的LF天线也能准确引导至供电位置。　　检测接近危险区域　　能在AUV接近其不应进入的区域时发出警报。即使在这种情况下，AUV也可以安全运行，不会受到水污染物或障碍物的影响。　　总 结　　AUV是一种代替人类进行之前由人类执行的水下作业的装置，能够为解决与水下作业相关的多种问题作出重大贡献。水下通信技术正在为AUV带来新的变化，尤其在海洋这一工业活动基础中，AUV有望在以下领域的水下作业中得到应用：　　海上风力发电厂设备点检：　　铺设和点检水下基础结构部分和用于将电力输送到陆地的海底电缆等，以及确认海底土壤和防冲刷材料等的的状态。　　海中状态调查：　　通过测量水温以及调查海底地形、土壤质量和水流等来预估自然灾害。　　海洋环境调查：　　调查水下淤泥和断层状况，以及勘探热液矿床、甲烷水合物和锰结核等海底资源。　　为了实现这些目标，需要AUV的安全航行和准确引导技术，而这又需要改进水下通信技术。将使用声学的通信方法、使用光的通信方法和使用磁场的LF天线等通信方法进行组合，构建理想的水下无线系统有望成为一项在未来为AUV实用化和产业化作出重大贡献的技术。
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发布时间：2026-02-26 14:06 阅读量：367 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>采用电容器核心薄膜技术，开发废气循环VOC清除系统
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村田采用电容器核心薄膜技术，开发废气循环VOC清除系统

　　每台干燥设备预计每年可节约2000万日元能耗成本——这就是村田制作所研发的小型VOC清除系统，兼顾降低环境负荷与增进工厂效率的创新技术成果。　　该技术通过采用可分散配置于每台生产设备的“one-by-one”方式，能够大幅节约洁净室调温调湿所需的能耗;并且，在更换现有大型VOC清除系统或新建工厂时，布局的灵活度也会得到增进。此外，为实现one-by-one方式，村田完整了VOC清除系统核心元件“转子”的小型化与优效化等技术创新课题，展示了村田通过积累的技术不断克服难题的努力。　　01 制造业VOC回收的挑战　　干燥设备被普遍应用于许多制造业领域。干燥设备是通过加热来清除附着在多种元件和部件上的涂液以及薄膜、金属箔等材料中的溶剂和水分等的设备。在清除过程中需要热量，因此会消耗能源。此外，若被清除的物质含有挥发性有机化合物(VOC)，则回收VOC并使其无害的设备在运行时需要消耗能源。　　村田开发的这项技术，通过在浓缩并清除VOC的工艺中应用了与传统不同的构思，实现了能源节省效果。　　——粟谷　　村田技术与事业开发本部　　村田目前推进一项新技术的开发，旨在提高各地生产基地使用的干燥设备(干燥炉)的废气处理效率。通过将生产设备与废气处理设施组合，降低环境负荷。技术与事业开发本部的粟谷解释道，这是在实现我们制造业活动对环境负荷的降低之后，旨在通过对外销售实现社会贡献的举措。　　村田长期致力于降低产品制造过程中的环境负荷。为实现脱碳社会，村田设定的目标是：到2040年实现公司自身温室气体(GHG)排放量实质归零，到2050年实现包括供应链在内的GHG排放量实质归零。在国际环保倡议方面，积极推进相关举措，例如将事业活动用电全盘转为可再生能源的‘RE100’计划，已决定将原定2050年的目标提前至2035年实现。　　这些举措在全公司范围内得以推进，但在生产现场的能源节省方面仍有改进空间。陶瓷电容器事业本部的真田表示：“在生产设备、生产线及工艺方面，我们持续推进了成本削减与合理化改进。另一方面，我深感在设备运转所需的能源以及设施、基础设施的能源节省方面，仍有许多可改进之处。例如，当我们将以往分别考虑的生产流程与废气处理设施视为整体时，便意识到其中蕴藏着进一步实现能源节省的潜力”。　　村田着眼的是干燥设备的废气处理流程。　　据介绍：“工厂内部原本就设有干燥设备等排放废气的处理设备，早已有人指出需要节省能源。以往是将工厂整体的废气集中到一处，通过集中式无害化设备进行处理。处理设备庞大到堪称建筑物，消耗着大量的能源”。　　通常认为，采用集中式设备集中处理，其能源和处理效率更高。然而，通过采用与集中式相反的小型分散设置式(one-by-one)理念，我们获得了未曾有过的效果。　　集中式处理系统整合了多台生产设备的VOC处理功能，无论各生产设备本身的运行状况如何，都要求该系统保持满负荷运转。因此容易出现性能过剩的情况，导致消耗了超出所需的能源。例如，当存在多个温度、湿度或浓度值时，传统集中式系统需要在最大温度、最大湿度和最大浓度对应的条件下运行。另一方面，若能设置one-by-one，即可根据各生产设备的运行状况，对VOC清除系统进行恰当控制。　　村田VOC回收技术示意：　　02 村田小型VOC清除系统的特点　　在此，我们先简要了解一下VOC清除系统的工作原理。装置的核心是一个用于吸附和脱附VOC的转子，它在装置内部缓慢旋转。转子内部涂覆有多孔材料的VOC吸附剂，在干燥设备中产生的含有VOC的废气通过转子时，废气中的VOC会被转子吸附。　　随后，转子通过旋转被加热至高温，使VOC脱离并实现浓缩与排气。清除VOC后的转子经冷却，再次回到干燥设备内的温度，重新开始吸附工序。该原理同样适用于集中式装置，其内部大型转子不断旋转，重复进行吸附、加热脱附及冷却的工序。为以one-by-one方式安装VOC清除系统，该转子的小型化是不可或缺的。　　小型VOC清除系统工作原理：　　采用小型化的VOC清除系统具有多方面的优势。粟谷解释称：“集中式VOC清除系统因耗电量非常大，若能实现设备小型化，便可有效降低耗电量。今后若需更新设备，为每套生产设备单独配置小型VOC清除系统，则现有工序布局也能调整至非常小。在建设新工厂时，由于可简化至集中式VOC清除系统的导管，布局的灵活度也将得到增进”。　　通过将VOC清除系统小型化并安装在设备附近，还能获得集中式系统所不具备的优势。　　在集中式系统中，将VOC浓缩并使其无害后排放到大气中。另一方面，小型化VOC清除系统可布置于生产设备附近，从而能将废气回输至洁净室内。通过再利用加热后的废气，可大幅减少生产设备内通过加热进行温度调节及空气湿度调节所需的能耗，进一步加速能源节省进程。　　此外，采用one-by-one安装的方式还具有不需要实现完全VOC清除的优势。负责人介绍说：“含有VOC的废气最终需采用集中处理方式，使其确实无害后排放至大气。为此也需要消耗大量能源。然而，若能以one-by-one方式将废气直接回收到生产设备的干燥系统中，便不需要根本性实现无害化处理，只要将VOC清除至适合干燥的浓度即可。这不仅能实现设备的能源节省，还能推动小型化”　　03 村田“看家”技术，实现转子小型化　　村田开发的小型VOC清除系统，需要1m以内的小型转子。并非只是实现小型化即可，需要开发出即便体积小巧也能有效吸附和脱附VOC的转子。　　技术开发过程中，为实现小型化，工程技术人员充分运用了村田积累的技术。转子采用蜂巢状微孔结构(蜂窝结构)，孔内形成吸附剂的薄膜，用于吸附VOC。为了使废气通过转子孔时能有效吸附VOC，需要特别改进了膜的结构设计。这是应用了村田的核心产品——叠层电容器中采用的薄膜技术。　　粟谷进一步说明：“如果涂膜的厚度及内部粒子分散性存在不均，会导致蜂窝结构中的空气无法有效流动，从而降低气体的吸附效率。我们开发了浆料的微细化与分散化技术，并通过控制使其能够均匀涂布”。要具体实现小型VOC清除系统，曾有过多个技术突破。　　小型VOC清除系统的开发，已在电容器事业部内启动。据悉，向事业部设备开发负责人汇报了小型VOC清除系统的开发计划后，获得了“技术方向正确”的高度评价，并得到了开发支持。“当时所说的‘方向正确’，是指‘能够符合原理原则进行说明’的意思。在此基础上，由于我们能够展示出经济及业务层面的优势，开发工作得以顺利推进”。实际上，村田已开发出采用约1m转子的超小型VOC清除系统。根据废气中所含的VOC浓度，通过VOC处理可实现90%以上的清除率。通过采用能够应对多种VOC的吸附材料转子，不仅拓宽了适用范围，还实现了不需要定制即可适配众多工业领域的方案。　　04 效果如何?　　通过将开发的小型VOC清除系统引入制造流程，有望取得显著成效。　　首先，无需热源，即可能源节省。负责人员真田解释道：“根据公司内部验证，通过将废气处理设施与生产设备联动，预计每个干燥设备每年可实现高至2000万日元的显著能源节省效果”。干燥设备的温度需要从室温加热至约100°C，以往通常使用外部热源。通过回收在小型VOC清除系统中加热的废气再利用，可显著降低热源的能耗。　　此外，与大型集中式设备相比，可降低所需安装设备的费用。通常，环保设备的初期投资需要8～10年才能收回成本，但此次开发的小型VOC清除系统预计可在3～7年内实现成本回收。我们通过回收空气和热量，创造出了具有高经济价值的商品。　　在环境方面，也可望实现多重效益。　　根据温室气体核算体系，GHG排放量的计算分为三个范畴：企业直接排放的“范围1”、供应链中其他企业间接排放的“范围2”，以及除此之外的“范围3”。村田开发的小型VOC清除系统，预计对范围1和范围2均能产生效果。在采用高燃烧效率的小型VOC清除系统时，通过减少燃烧过程中产生的CO2，有助于降低范围1排放。若能削减用于加热和调湿等方面的电力消耗，也将有助于降低电力相关的范围2排放。这是一个可以同时兼顾两方面的稀有设备。　　村田开发的小型VOC清除系统，已经于2025年在自有生产基地的多个工序中引入数百台以上。由于可望实现能源节省效果、减少GHG排放，同时还能降低成本，因此正顺利推进引进。我们将推进在公司内部的应用，基于实际运营中积累的经验、质量控制以及生产应对能力等，计划于2026年开展面向公司外部的PoC(概念实证)。之后，我们计划在2027年正式开展产品的对外销售。　　此次采访的成员一致强调：“这是一款能够普遍应用于利用干燥设备的众多行业的产品”。例如，预计在电池、电子元件、汽车、半导体等成长型产业中也将有所拓展。“作为兼具能源节省与环保功能的设备，我们不仅要在日本国内推广，更要积极拓展海外市场。”众人异口同声地表达了对海外销售的坚定决心。　　为解决企业自身课题，通过多年积累的技术而诞生的新型VOC清除系统。作为村田实现能源节省与环保兼顾的新型产品制造模式的具体范例，我们将以此推动整个产业界的变革。
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发布时间：2026-02-25 17:06 阅读量：376 继续阅读>>
连续三年上榜！<span style='color:red'>村田</span>入选CDP2025 A级评级
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连续三年上榜！村田入选CDP2025 A级评级

　　株式会社村田制作所在国际非营利组织CDP运营的环境信息披露平台中，在“气候变化”方面获得A级评级并入选高水平评价榜单，在“水安全”方面上获得A-评级。这是村田连续5年在“气候变化”调查方面获得领导力级别评价，并连续3年入选A级名单。此外，“水安全”调查则第4次获得领导力级别评价。　　CDP是全球性独立运营环境信息披露系统的国际性非营利团体。CDP旨在用数据的力量推动透明度提升与变革，拥有世界四分之一以上管理资产的金融机构使用CDP数据以辅助投资及融资决策。　　2025年，全球超过22,100家公司通过CDP平台披露信息，其中20,000家公司获得了评分。评价结果分为8个等级，从高到底分别为：领导力级别(A、A-)、管理级别(B、B-)、认知级别(C、C-)、信息披露级别(D、D-)。　　村田在2025年度再次获得A评分，意味着本公司进行了全面的信息披露，具备高度成熟的环境管理能力，并在迈向环境韧性方面取得了有意义的进展。　　村田制作所认为，以下所述各项举措以及利益相关方给予的支持与信任，共同促成了此次成果。　　村田在气候变化方面的目标与成果　　村田一如既往地推进产品制造过程中的环境减负荷活动，将“实现脱碳社会”作为中期方针2027的重点课题开展事业运营。2024年度，村田集团整体的可再生能源导入比例达到39.2%，Scope 1、2的GHG(Greenhouse gas，温室气体)总称排放量则较2019年度减少了35%。同时，在Scope 3方面也不断推进相关举措，实现了GHG排放量较2019年度减少24%。　　村田在2024年9月将实现“RE100”的时间从原定的2050年度改为2035年度，提前了15年。“RE100”指在业务活动中使用100%可再生能源电力的目标。在为达成“RE100”加速推进措施的同时，村田还力争在2040年度实现Scope 1、2的GHG排放量实质归零(碳中和)，并于2050年度实现涵盖Scope 3在内的整个供应链的碳中和。　　村田在气候变化方面的举措　　村田制作所正在实施多项举措，以促进可再生能源的引入与广泛使用，其中包括：构建并导入可实现太阳能发电与蓄电池高效、有效运用的控制系统，以及签订企业PPA协议等。同时，除以往以设备投资为主的节能措施外，我们还积极运用内部碳定价(ICP)制度、可持续发展投资促进制度等公司内部制度，推进新节能措施。此外，我们通过引入工厂设备等的状态可视化系统(该系统使用了本公司无线传感器产品)，致力于优化生产中的能源使用。　　在Scope 3减排方面，本公司正与客户、供应商以及物流企业等合作探讨切实减排方案。为减少因购买产品和服务而产生的GHG排放量，我们努力维护与供应商的关系，在加快获取第一手数据的同时，分享本公司在节能和可再生能源方面积累的经验与技术，推动打造可持续供应链。此外，我们通过推进运输方式转变及减少包装材料等措施，力争进一步降低GHG排放量。　　此外，本公司还在进行基于TCFD(Task Force on Climate-related Financial Disclosures，即气候相关财务信息披露工作组)的转型情景相关机遇与风险的深入分析以及公司治理、战略等相关内容的信息披露。　　村田在水安全方面的举措现状　　村田将水资源视为事业活动中不可或缺的一种天然资源，立足降低对本地社会和环境影响的观点，持续推进减少用水量、恰当的排水管理以及水的再利用等举措。同时近年来，随着社会对自然资源保护的关注不断提升，进一步加强了水资源的重要性及对水风险应对的需求，我们将产品制造中的对水资源的依赖以及其可能带来的影响视为一项重要课题。本公司在国内外各据点实现了水资源的高效利用，到目前为止的改善事例包括：　　工序废水100%在工序内再利用　　通过循环使用工业用水达到水回收利用率50%　　通过使用废水回收与再利用服务让用水成本比去年减少约80%等。　　此外，在持续推进全公司管理的同时，我们针对CBWT(Context-based Water Target，即基于地区特性和流域特性的水目标)进行探讨，除了从水资源供需平衡的角度之外还考虑了生物多样性和对本地社区的影响等，对此一并进行持续评估。由此找出水压力相对较高的事业所，立足风险降低应对方针，以水再利用和废水零排放为目标贯彻管理，并通过技术开发、工艺改进及化学物质的规范管理，力图在实现稳定运营的同时降低对地区的环境负荷。　　同时，作为公司全体的横向举措，各事业据点均制定严于法定标准的自主标准，严格执行防污水流出厂区的对策，避免高环境负荷物质的泄漏事故。　　除了持续推进上述举措，我们还进一步加强了各据点的改善内容、水风险评估以及包含生物多样性考量在内的管理状况的整理与信息披露措施。　　未来，村田将继续通过独特的产品和技术，创造经济价值与社会价值的良性循环，为降低整体环境负荷、解决社会课题贡献力量。
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发布时间：2026-02-09 17:02 阅读量：467 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>：汽车电气化的突破性转变与解决方案
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村田：汽车电气化的突破性转变与解决方案

　　近年来，由于汽车电动化的迅速发展，汽车产业发生了突破性的变化。随着技术的进步和环保意识的提高，汽车制造商和消费者越来越关注电动车(EV)和电气化技术的研究、开发和实施。这项转变不仅对传统内燃机汽车提出了挑战，也标志着汽车产业新的竞争格局。在此背景下，了解汽车电动化发展趋势已成为至关重要且不可避免的话题。　　本文旨在探讨汽车电气化的应用需求，并讨论Murata(村田制作所)在这个不断发展的领域所提供的相关解决方案。　　汽车电气化推动电子元器件需求增长　　随着汽车变得更加电气化，对电子元器件的需求预计将日益增长。在技术创新方面，特别是电池技术的创新，使得电动车的续航里程和充电速度显著提高。汽车也变得更加智能和互联，融汇了车联网(V2X)通信和自动驾驶等技术，提升了驾驶安全和用户体验。　　由于环保意识和节能努力的提高，市场需求也不断增加。消费者对电动车和环保型汽车的需求持续增加，从而推动了电气化技术的应用和市场普及。此外，各国政府纷纷推出支持政策和补贴措施，促进了电动车的发展，进一步推动汽车电动化产业的发展。　　Murata预计对高性能汽车元器件的需求将增长，从而推动以增强可靠性为重点的持续产品开发。通过确保高温下的正常运作和增强安全功能，Murata致力于电力电子系统在高负载下的稳定运作。　　Murata专注于设计和制造元器件，帮助工程师开拓下一波交通应用。对创新电子产品的持续需求，以支持新兴的移动技术，例如电动车(EV)、高级驾驶辅助系统(ADAS)、信息娱乐系统和移动即服务(MaaS)。　　汽车应用的产品种类繁多，包括用于汽车电气化的逆变器、BMS(电池管理系统)、OBC(车载充电器)、直流-直流转换器、发动机ECU，与用于汽车互联的TCU(远程信息处理控制单元)、IVI(车载信息娱乐系统)，以及汽车自动驾驶/ADAS的ADAS(高级驾驶辅助系统)、APA(自动停车辅助系统)、激光雷达、雷达、感应摄像头，还有用于汽车的车身/底盘/安全的汽车照明、EPS(电动助力转向系统)、电动车/胎压监测系统、网关/车载LAN等。　　Murata针对汽车电气化应用量身定制的全面解决方案。以下将介绍Murata相关产品的一些关键功能特性。　　高耐热薄膜电容器与NTC热敏电阻　　村田的高耐热薄膜电容器与NTC热敏电阻，满足汽车市场增长和技术创新的需求。　　首先，Murata推出高耐热薄膜电容器，这是一种采用塑料聚合物薄膜为电介质的电容器，具有频率特性和温度特性好、无DC偏压、绝缘电阻高等特征。近年来，普遍使用的是将内部电极蒸镀到薄膜上的金属化薄膜。　　薄膜电容器可根据结构和电介质的类型来分类，薄膜电容器的结构大致可分为“卷绕型”和“叠层型”这两种类型。卷绕型为卷绕并冲压聚合物薄膜，然后将其装入壳内的结构。叠层型为将多层聚合物薄膜叠加到一起，然后将叠层体装入壳内的结构。由于便于制造，目前卷绕型薄膜电容器是较常使用的类型。　　薄膜电容器的电介质使用PP、PET、PEN和PPS等多种聚合物材料。根据电介质的类型，薄膜电容器的特性将发生较大的变化，应用的领域也有所不同。例如，PP薄膜电容器具有良好的自愈性和高可靠性，因此被普遍应用于车载和工业设备等领域。　　目前，汽车和工业应用中常用的PP薄膜电容器工作温度一般能确保可达105℃。此外，Murata的FH系列中使用的高耐热薄膜具有高介电常数，可在125℃的状态下持续使用，该电容器还具备在高温区域下的自愈功能，因此与以前的PP薄膜电容器相比，其特征之一是可以实现小型化。FH系列的目标应用是针对需要具备耐受高温、高可靠性的混合动力汽车和电动汽车的平滑电容器，以及工业设备等。　　NTC热敏电阻是以Negative Temperature Coefficient的首字母缩写命名的热敏电阻，它在我们的生活中随处可见。由于阻值随温度的升高而降低的特性，它不仅被用作温度计、空调中的温度感应装置，抑或是智能手机、热水壶及熨斗中的温度控制装置，还被用于电源设备中的电流控制。最近，随着车辆电动化程度的提高，热敏电阻也越来越多地被用于车载产品。　　Murata于1984年左右开始量产NTC热敏电阻，目前拥有以芯片为主的产品阵容。Murata的NCU系列NTC热敏电阻是SMD贴片型温度传感器，可用于温度检测，具备高可靠性，用于对信赖性要求很高的汽车市场，可实现宽温度范围的温度检测和温度补偿功能。　　汽车信号与电源传输中的滤波元器件　　汽车是一个高噪声的环境应用，因此做好汽车信号与电源传输噪声滤波是相当重要的工作。　　Murata推出应用于EMI静噪滤波器(EMC降噪对策)的共模扼流线圈/共模静噪滤波器，共模扼流线圈(CMCC)是一种滤波器，可降低在差分传输线(通用于USB/HDMI/MIPI等领域，以及汽车中的CAN / CAN-FD / 100Base-T1 / 1000Base-T1 / SerDes/A2B®等)、电源线和音频线中成为问题的共模噪声。共模扼流圈不会对信号产生影响(高截止频率)，很适合用于消除数MHz至数100MHz的共模噪声。　　共模扼流线圈有2个优点，即使信号和噪声的频率重合，只要传导方式不同，就能消除噪声。此外，即使通过差模大电流，也不会出现磁芯饱和从而导致性能下降。　　Murata针对汽车应用，在信号线中的USB、HDMI、LVDS等线路，多媒体信息娱乐服务中可使用多层型的DLM11SN_HZ2，这是一款小型、低背型产品，对高速差分信号线的信号波形无影响，且可静噪。以及绕线型的DLW21SZ_HQ2，工作温度范围可达-40至105℃，自振频率非常高，所以能够获得较高的截止频率，并具有将特性阻抗整合，所以具有优良的高速信号传输特性;另一款DLW21SZ_XQ2的工作温度范围为-40至105℃，共模阻抗高，静噪效果优良，且对高速差分信号线的信号波形无影响，且可静噪。　　在安全应用中可使用绕线型的DLW21SH_HQ2，自振频率非常高，所以能够获得较高的截止频率，并可将特性阻抗整合，所以具有优良的高速信号传输特性。另一款DLW31SH_SQ2则可在高频带域实现高阻抗，在宽广频带中具有优良的静噪效果，并实现对应汽车用途的使用温度范围。　　此外，Murata还推出适用于CAN/FlexRay应用、车载Ethernet与电源线应用的多种共模扼流线圈可供选择。　　车载晶体单元与功率电感器　　Murata还推出汽车用晶体谐振器(XRCGB系列、XRCGE系列)，拥有Murata专有的封装技术，具有优良的质量、量产性和性价比。包括能够对应下一代车载通信标准车载Ethernet PHY，具有能够满足客户需求的产品规格，负荷容量(Cs)可对应6pF、8pF、10pF等。此外，还将+125℃/+150℃对应产品加入产品阵容。　　Murata的汽车用晶体谐振器可满足车载用要求的可靠性保障(AEC-Q200)，通过多种测试项目，包括在+125℃下高温放置1000小时，在-55 ～ +125℃下进行1000次的温度循环，通过+85℃、85%RH、DC6V、1000小时的中等湿度负荷，以及+125℃、DC6V、1000小时的高温负荷。　　Murata的汽车用晶体谐振器采用小型、高可靠性封装，适合ECU小型化的2.0×1.6mm尺寸，与3.2×2.5mm尺寸相比，实现了超大60%的小型化。采用CERALOCK技术的高可靠性封装，具有耐冲击性等优良的机械性能和耐气候性能。　　Murata专有的颗粒筛选技术，可以在生产阶段就准确地甄别出附着有颗粒并可能引起晶体谐振器特性劣化的不良品，并导入适合AOI(Automatic Optical Inspection)的形状设计，采用小尺寸且能够提高焊接圆角可视性的角电极形状。　　Murata也推出符合ISO16750-3(发动机振动测试)的用铁氧体磁芯屏蔽功率电感器(上图)，建议用于汽车的动力总成、安全设备，包括MDH10060C-100MB#与MDH10060C-101MB#。　　MDH10060C-100MB#/MDH10060C-101MB#的长度尺寸为10.1±0.3mm、宽度尺寸为10.0±0.3mm、高度尺寸为6.0±0.3mm，支持10μH±20%的电感徝，电感值测定频率为0.1MHz，工作温度范围(含自身温度上升)为-55℃到150℃，均采用铁氧体磁芯屏蔽。　　MDH10060C-100MB#根据电感徝変化的额定电流(Isat)为4.8A(最大)/6A(典型值)，根据温度上升的额定电流(Itemp)为3.4A(最大)/5.2A(典型值)，最大直流电阻为0.0247Ω，直流电阻为0.019Ω±30%。　　MDH10060C-101MB#根据电感徝変化的额定电流(Isat)则为1.5A(最大)/1.9A(典型值)，根据温度上升的额定电流(Itemp)为1.2A(最大)/1.8A(典型值)，最大直流电阻为0.208Ω，直流电阻为0.160Ω±30%。　　总 结　　汽车电气化的趋势将在技术创新、市场需求和政策支持等各个方面持续发展，这种演变为汽车产业的未来带来了机会和挑战。为了应对汽车电气化的转变，Murata推出了一系列解决方案，旨在加快汽车相关产品的开发速度，并增强设计灵活性。Murata的解决方案拥有多样化的产品组合，在满足汽车产业的动态需求方面发挥着重要作用。
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发布时间：2026-02-09 15:06 阅读量：457 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>压电薄膜传感器（Picoleaf™）技术，助力本土企业实现产品创新升级
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村田压电薄膜传感器（Picoleaf™）技术，助力本土企业实现产品创新升级

　　近日，以“聚智慧、助创新”为主题的第五届理创大赛全国总决赛在京圆满落幕。电子行业的创新者，全球性综合电子元器件制造商村田(中国)投资有限公司作为联合主办方，为大会参赛企业开放村田专有的压电薄膜传感器(Picoleaf™)技术，助力多家本土企业实现产品创新升级。　　自2021年创办以来，理创大赛始终聚焦中日科技创新合作，已逐步发展成为该领域颇具规模与影响力的标杆平台之一。本届大赛开放及产出的技术创新成果覆盖AI创新应用、先进传感、高端装备、新材料等多个领域，聚焦本土产业热点和实际需求，切实推动中日企业在前沿技术与应用场景方面的深度融合。　　本届大赛自2025年6月启动，累计吸引超300家国内杰出科技企业踊跃报名。最终12支来自华东、西南、长三角、大湾区、京津冀五大赛区的杰出团队脱颖而出成功晋级总决赛。通过现场演示与专业评审，从方案的市场潜力、技术可落地性、团队能力、与理创开放技术的结合程度等维度进行综合评估，最终评选出颇具潜力的创新方案。　　其中，青岛海尔电冰箱有限公司融合村田压电薄膜传感器(Picoleaf™)所开发的“冰箱自动开门智能按压解决方案”荣获全国总决赛第三名。这为未来智能家电领域的技术创新和成果落地带来可视化的成功案例和更多想象空间。　　PicoleafTM 简介　　村田的压电薄膜传感器(Picoleaf™)是一款可进行高灵敏度按压检测的柔性薄型传感器。通过组合检测电路，可以获得基于压电薄膜位移速度的输出。通过利用该输出特性，可作为按压检测、握持检测、生物信号检测等多种传感器应用。　　Picoleaf™可节省安装空间，与以往的传感器相比，在薄型、组装性能及耐久性等方面实现了改良。主要特点包括：　　有助于实现设备纤薄化 : 即使组合显示器和触摸面板使用，也可节省空间。　　高灵敏度 : 只用一台传感器，即可实现大型显示器整面的按压检测。也可应用于1µm级的微小位移、无意识的肌肉震颤、握持及脉搏等生物信号的检测。　　非热释电性 : 因体温、日照、半导体等发热引起的灵敏度变动和干扰较小。　　低功耗 : 传感器单体的功耗为零，驱动用放大器也可设计为低功耗电流(10uA左右)。　　柔性结构 : 可以弯曲粘贴在设计性较高的曲面设备上。　　通过组合检测电路，Picoleaf可以获得基于压电薄膜位移速度的输出。通过利用该输出特性，可作为按压检测、握持检测、生物信号检测等多种传感器应用。　　今后，村田还将继续为推动中日企业在前沿技术与应用场景方面的深度融合做贡献。
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发布时间：2026-02-06 11:53 阅读量：494 继续阅读>>
活动预告 | <span style='color:red'>村田</span>产品解决方案在高速光模块中的技术创新
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活动预告 | 村田产品解决方案在高速光模块中的技术创新

　　随着云计算、大数据，大模型技术的快速发展，作为AI技术的重要支撑，光模块扮演着至关重要的角色。本次线上论坛村田将分享光模块中的元器件和针对低功耗，高带宽，高性能的村田产品解决方案，并深入探讨技术发展趋势。通过本次论坛，参会者将深入了解光模块市场的未来趋势，以及村田创新元器件如何助力高速光模块领域的技术革新。　　点击图片，预约报名　　我们希望通过本次论坛，推动光模块的创新与应用，共同促进AI技术的发展。　　演讲嘉宾　　欧阳鹏桦　　村田硅电容产品工程师，主要负责光模块市场，熟悉关于硅电容在光模块中的应用及推广。　　杨佩　　村田电容资深产品工程师，长期负责光模块市场，熟悉应用、电路、设计，了解光模块电容需求以及未来市场技术趋势。　　赵雯　　村田EMI高级产品工程师，专注于EMI产品在高速光模块中的创新应用与解决方案开发，凭借其深厚的专业知识和对技术趋势的敏锐洞察力，在行业内赢得了广泛的认可。　　满彦萍　　村田电源产品工程师，负责中华区ACDC,DCDC以及各类电源产品的技术推广活动，服务于光模块市场，数据中心以及工业和医疗领域的相关客户群体。　　扫码报名：
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发布时间：2026-01-28 14:04 阅读量：476 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>：工业环境中的测距与定位应用解决方案
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村田：工业环境中的测距与定位应用解决方案

　　在现代工业环境中，随着自动化技术的迅速发展，准确的测距与定位技术成为了提高生产效率、保障工人安全和优化资源分配的关键因素。随着工业4.0的进一步推进，实时定位系统(RTLS)、激光测距技术、超宽带(UWB)技术等表现突出的测距与定位解决方案，已经成为实现精细化管理和智能化运营的重要技术。　　本文将探讨这些技术在工业环境中的应用现状、面临的挑战，与未来的发展趋势，以及由Murata(村田制作所)所推出的相关解决方案。　　准确测距，确保工业系统的效率和安全　　利用M2M(机器与机器)和H2M(人与机器)之间的准确测距功能，可以增强多种应用中的安全性，尤其是在工业自动化、智能交通和人机协作领域。测距应用通常会使用包括超声波、雷达、激光雷达(LiDAR)或超宽带(UWB)等技术。这些技术能够提供亚米级甚至厘米级的距离测量精度。通过实时测量机器或人之间的距离，可以生成准确的位置信息，并通过算法对其进行处理。　　在工业环境中，防碰撞系统相当重要，自动化设备和机器人之间的准确测距可以避免相互碰撞，确保设备的安全运行。此外，机器之间的准确测距还可以帮助优化其移动路径，减少不必要的能量消耗和磨损，从而提高系统的效率和安全性。　　在人与机器人协作的环境中，人机协作的安全便相当关键，通过测距技术实时监控两者之间的距离，当检测到人员过近时，系统可以自动减速或停止机器人以防止发生碰撞。此外，测距技术还可以用于监控危险区域，确保人类操作员不会无意中进入危险的工作区。　　目前已可采用多种技术结合的安全保障方式，像是进行多传感器组合，将多种测距技术和传感器数据结合(如摄像头、红外线传感器等)，可以提高测距的可靠性和准确性，从而进一步增强安全性，或是利用人工智能和机器学习算法分析测距数据，可以预估潜在危险，并提前发出警告，以避免事故发生。　　通过以上方式，M2M和H2M之间的准确测距功能，在保障工业和人机协作安全方面发挥着至关重要的作用。　　实时定位系统，有哪些常见关键技术?　　实时定位系统(RTLS, Real-Time Location Systems)是一种能够实时跟踪和监控物体或人员位置的技术，大量应用于安全管理和工人效率监控。　　RTLS实时定位系统的关键技术相当多样。　　像是UWB技术可提供高精度的定位，误差范围通常在几公分以内，非常适合需要准确跟踪的应用场景。　　或是采用射频识别(RFID)系统，通过在标签和读取器之间传输信号来跟踪物品或人员的位置，它通常用于较低精度的定位。　　此外，也可采用Wi-Fi定位，其可基于信号强度测量，可以在已有的网络基础设施上部署，但定位精度通常较低。　　另一方面，还可使用蓝牙低功耗(BLE)技术，BLE信标通过发送信号与设备通信来实现定位，精度适中，适合低功耗需求的场景。　　全球定位系统(GPS)则是适合在户外环境中使用，在室内定位的效果较差且耗电较多。　　此外，也可利用摄像头和计算机视觉技术来检测和跟踪物体或人员的位置，通常用于需要高精度的室内应用。　　RTLS的应用领域相当宽广。　　像是在工人安全监控应用中，RTLS可以实时跟踪工人在工作环境中的位置，确保他们不会进入危险区域。如果工人靠近危险设备或区域，系统可以发出警告或自动停止相关设备。在发生紧急情况时，RTLS也可以帮助迅速定位工人并引导救援人员进行迅速救援。　　此外，还可通过分析工人在不同区域的活动，可以评估工作流程的效率，优化任务分配，减少时间浪费，提高生产力。　　RTLS还可以用于跟踪和管理工具、设备和物料，减少丢失和误放的情况，确保设备的有效利用。　　在仓库和物流中心，RTLS可以优化库存管理，减少订单处理时间，提升供应链的整体效率。　　在医院环境中，RTLS可用于跟踪医护人员、病人和关键医疗设备的位置，确保及时响应和资源的有效使用。　　超宽带技术，实现安全、准确的距离测量　　UWB技术利用基于无线电波飞行时间(ToF)技术，来进行的安全、准确的距离测量。　　Murata生产与开发了基于NXP的UWB模块，以及采用Qorvo与Nordic芯片的UWB模块。　　Murata的Type 2BP是超小型UWB模块，包括NXP的Trimension SR150 UWB芯片组、时钟、滤波器和外围器件，非常适合一般物联网设备。这款小尺寸UWB模块支持UWB 5与9频道，具有SPI接口与3天线支持(3D AoA或2D AoA)，并已通过FCC/CE参考认证，采用树脂模制结合共形屏蔽结构，尺寸仅有6.6 × 5.8 × 1.2 mm，支持功率校准和晶体校准。　　Murata还推出搭配Type 2BP的评估板──LBUA0VG2BP-EVK-P，该评估板上有Type 2BP和NXP QN9090(BLE芯片)、USB-UART转换IC，可通过USB电缆供电，并通过PC的COM端口运用QN9090控制Type 2BP。该开发套件已获得Apple®批准，用于评估支持UWB的配件，这些配件利用Apple的附近交互框架，可与包含U1芯片的Apple产品进行交互。　　Murata的另一款基于NXP UWB芯片组的UWB模块是Type 2DK，这是一款一体化UWB结合蓝牙®LE组合模块，集成了NXP Trimension™ SR040 UWB芯片组、NXP QN9090蓝牙® LE与MCU芯片组、板载天线和外围器件，非常适合使用钮扣电池供电的UWB标签/跟踪器，以及一般物联网设备，并已通过FCC/CE参考认证。　　Murata也有推出搭配Type 2DK的评估套件──LBUA2ZZ2DK-EVK，该评估套件上配有Type 2DK、UART-USB IC、SWD端口和币形电池座。　　Murata的Type 2AB模块则是被设计为超小型、高质量和低功耗的UWB模块，非常适合小型电池供电的物联网设备和应用。　　Type 2AB采用Qorvo QM33120W UWB芯片组，支持5和9频道，并通过FCC/IC/TELEC参考认证，集成了Nordic IC—nRF52840，是无主机模块，它还具有蓝牙低功耗功能，用于唤醒UWB和更新固件，集成的3轴传感器可节省电池电量，并嵌入UWB和MCU的参考时钟。Type 2AB是市场上特别小巧、高度集成的UWB模块，比CoB解决方案面积减少75%，每个器件的频率、发射功率和天线延迟均经过校准，可支持多天线设计和评估。　　LBUA5QJ2AB-828EVB评估套件是Murata UWB/蓝牙低功耗模块Type 2AB的评估板，可通过USB接口将板上的Type-C USB端子与PC连接并通电，且有串口，客户可以通过串口终端输入AT命令来评估RF性能。如果客户将演示固件重新编程到模块中，还可以评估简单的TWR和PDoA功能。　　应用于测距与定位的Wi-Fi与蓝牙模块　　除了UWB技术之外，Wi-Fi与蓝牙技术也可用于测距与定位应用，当Wi-Fi与蓝牙结合时还可让您直接连接到互联网，因此它是适合物联网产品特别灵活的无线技术。　　目前Murata已有多种Wi-Fi®与蓝牙模块可供选择，支持IEEE 802.11a、11b、11g、11n和11ac 2×2 MIMO标准、2.4GHz和5GHz频段，适用于无线LAN和蓝牙®4.1/4.2/5.0/5.1 BR/EDR /LE通信。　　Murata的Type 2AE是一款基于Infineon CYW4373E组合芯片组的小型高性能模块，支持Wi-Fi®802.11a/b/g/n/ac结合蓝牙® 5.2 BR/EDR/LE，Wi-Fi上的PHY数据速率达到433Mbps，蓝牙®则支持3Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持SDIO v3.0 DDR50接口，蓝牙®部分支持高速4线UART接口和用于音频数据的PCM，WLAN和蓝牙®部分也都支持USB 2.0接口。　　在开发系统时可在NXP i.MX(Linux/FreeRTOS)上开发软件，若要在RTOS上开发软件，可采用Infineon的WICED™开发系统，可大大减少为嵌入式设备添加无线连接所需的工作量。该SDK使开发人员能够迅速创建针对资源匮乏的微控制器的网络连接应用。在评估工具方面，则可以在Linux系统上选择Embedded Artists的2AE M.2模块。　　Murata的Type 2EA则是一款基于Infineon CYW55573组合芯片组的小型高性能模块，支持Wi-Fi®802.11a/b/g/n/ac/ax 2×2 MIMO与蓝牙®5.3 BR/EDR/LE，Wi-Fi®上支持达到1.2 Gbps PHY数据速率，以及传统蓝牙(EDR)上的3Mbps PHY数据速率与蓝牙®LE上的2Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持PCIe v3.0 Gen 2和SDIO 3.0接口，蓝牙®部分支持高速4线UART接口和用于音频数据的PCM。　　Type 2EA同样拥有NXP i.MX Linux上支持的软件配置，以及适用于NXP i.MX平台的Linux驱动程序/固件，Murata建议的评估硬件则是Embedded Artists的2EA M.2模块。　　Type 1XL则是一款基于NXP 88W9098组合芯片组的小型高性能模块，支持Wi-Fi® 802.11a/b/g/n/ac/ax 2×2 MIMO与蓝牙®5.3 BR/EDR/LE，支持Wi-Fi®上的1200Mbps PHY数据速率，和蓝牙®上的3Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持PCIe 2.0接口，可选支持SDIO 3.0。蓝牙®部分支持高速4线UART接口(可选支持SDIO)和音频数据的PCM。　　在软件开发上同样支持对于NXP i.MX Linux上的配置，Murata建议的评估硬件则是Embedded Artists的1XL M.2模块。　　Murata的Type 2DL则是一款基于NXP IW611组合芯片组的小型高性能模块，支持Wi-Fi® 802.11a/b/g/n/ac/ax与蓝牙® 5.3 BR/EDR/LE，Wi-Fi®上达到601Mbps PHY数据速率，和蓝牙®上的2Mbps PHY数据速率。WLAN部分支持SDIO v3.0 DDR50接口，蓝牙®部分支持高速4线UART接口和用于音频数据的PCM。　　Type 2DL的开发软件对于NXP i.MX Linux上支持的配置目前仍待定，Murata建议的评估硬件则为Embedded Artists的2DL M.2模块。　　总 结　　随着工业环境的复杂性和自动化需求的提升，准确的测距与定位技术在保障安全、提升生产效率以及实现资源优化管理方面的作用日益重要。通过实施杰出的测距与定位解决方案，如实时定位系统(RTLS)、激光测距技术和超宽带(UWB)技术，企业不仅能够大幅度提高运营效率，还能够在智能化管理方面获得竞争优势。　　Murata生产多种UWB与WiFi/蓝牙模块，虽然测距与定位用例是“系统/解决方案”业务而不是模块业务，但有鉴于工业RTLS应用将是一个不断增长的市场，且需要定制和进行有限的扩展，因此Murata将可与市场上的这些第三方软件与厂商合作，积极切入这一领域。
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发布时间：2026-01-28 13:57 阅读量：482 继续阅读>>
新品 | <span style='color:red'>村田</span>首款中空结构低传输损耗LCP柔性基板
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新品 | 村田首款中空结构低传输损耗LCP柔性基板

　　株式会社村田制作所初次*将采用中空结构的LCP(液晶聚合物)柔性基板“ULTICIRC”实现商品化，并已开始量产。本产品通过在基板内部设置中空结构这一特色设计，实现了介电常数(Dk)低于2.0，并大幅降低传输损耗。由于新品具有兼顾薄型化和很低传输损耗的特点，可以为高频范围内的高速、大容量通信(如6G)的发展作出贡献。(*由村田调查得出，截至2025年12月9日。)　　主要规格　　初次在LCP柔性基板中采用中空结构，实现介电常数(Dk)低于2.0　　兼顾薄型化和很低传输损耗，为高频范围内的高速、大容量通信作出贡献　　采用专有的无胶工艺，以及气密性高的LCP，即使在中空结构下也能维持良好的耐湿性能　　未来，6G预计将会使用FR3频段。FR3(Frequency Range 3)是预计将在6G中使用的频率范围，定义为约7GHz～24GHz。为了在这样的高频范围内实现高速、大容量通信，需要传输损耗很低的基板。　　此外，为满足智能手机和通信设备小型化的需求，薄型且可灵活设计形状、适合节省空间的柔性基板的需求预计会增长。村田此前一直提供高频特性良好的LCP柔性基板，为了应对未来的6G提出的进一步的需求和挑战，研发并商品化了本产品。　　一直以来，柔性基板的厚度减薄会导致其传输损耗增加。对此，本产品通过在基板内部设置空气层(下图)，使介电常数相比村田以往产品更低，达到低于2.0，从而在实现薄型化的同时，兼顾很低的传输损耗。
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发布时间：2026-01-22 11:57 阅读量：552 继续阅读>>
活动预告 | <span style='color:red'>村田</span>面向多种定位场景的高性能GNSS定位融合解决方案
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活动预告 | 村田面向多种定位场景的高性能GNSS定位融合解决方案

　　村田制作所开发了支持卫星定位的GNSS SIP模组Type 2GQ，具备小尺寸，低功耗，高精度等特点。其内部集成了高性能的MCU，支持二次开发及迅速部署，可作为主控MCU省料降本。结合村田多种无线技术及传感器，可开发适用于多种场景的小尺寸定位追踪方案。　　本次研讨会中，村田的工程师会对多种场景的方案技术特点和应用开发进行方案分享，与行业伙伴们深入讨论多种应用场景的开发要点。　　研讨会亮点　　集成GNSS模块优势解析：该模组内置高性能MCU，支持二次开发主控平台，便于实现更多功能扩展。　　前沿技术展示：揭秘村田制作所新研发GNSS SIP模组小尺寸的高精度秘密：特有的封装技术，及元件及算法结合的抗多径效应方案。　　定位融合解决方案：结合村田多种无线通信技术和传感器产品特点，我们将分享多种场景的小型定位追踪融合方案。　　推荐应用市场：　　宠物追踪，货物追踪，资产定位，可穿戴类产品等。　　演讲嘉宾李力资深技术市场工程师　　毕业于日本长崎综合科学大学电子信息工程方向的工学硕士。在村田担任资深技术市场工程师一职，专注于无线技术模组的产品推广工作。多年深耕于电子行业，有丰富产品经验，曾在多家跨国企业担任软件研发工程师的工作。　　扫码报名
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发布时间：2026-01-13 13:12 阅读量：530 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>：工业设备电磁噪声对无线通信的影响及EMC对策
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村田：工业设备电磁噪声对无线通信的影响及EMC对策

　　近年来，运用IoT、AI、机器人和5G等前沿技术的智能工厂在制造业迅速普及。这些技术创新提高了自动化程度，节省了人力，并提高了生产效率。　　然而，随着从传统的有线控制向无线控制的转变，确保工厂内部稳定的无线通信已成为一个重要的课题。特别是工业机器人和控制设备产生的电磁噪声对Wi-Fi、LTE和5G等无线信号造成干扰，可能会导致严重的运行问题，例如：　　生产设备误动作　　因通信错误而导致生产线停工　　随着智能工厂的发展，电气和电子设备不仅需要正常运行，而且还需具备不对其他设备造成电磁干扰且不受外部干扰的能力。应对这些EMC(Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性)风险对于维持稳定且有效的运行不可或缺。　　01 智能工厂电磁噪声来源　　智能工厂中潜在的对无线通信产生威胁的电磁噪声很多。在现在的生产现场，同时运行着多种多样的工业机器人、电机和控制设备，会产生从低频到GHz频带的多种电磁噪声。　　测量结果也表明，这些噪声频带与Wi-Fi(2.4GHz/5GHz)、LTE和5G等无线通信频带重叠。　　因此，在智能工厂中经常出现无线设备接收灵敏度不足和通信出错并威胁到其稳定有效地运行的情况。　　表1 无线通信标准的频带　　02 智能工厂潜在EMC风险　　智能制造环境中，电磁噪声会带来两大风险：“外部干扰”和“设备自身的自干扰”。　　首先是外部电磁噪声导致的误动作风险。　　在工厂内的实验中，在无噪声环境中仅观察到了LTE信号。然而，在实际的工厂环境中，人们已经确认：信号和电磁噪声水平接近，接收灵敏度下降量可能会达到18dB。　　其次，工业机器人和控制设备可能会产生“自干扰”。　　自干扰(Self-Interference)是指设备自身发射的电磁波干扰其自身运行的现象，特别是在工业机器人和控制设备等复杂系统中，这可能会导致性能不足或意外行为。　　设备自身产生的电磁噪声干扰其自身的运行，特别是DC-DC转换器(将直流电压转换为其他直流电压的装置)，人们已经确认：DC-DC转换器会成为噪声源，电缆和金属外壳充当天线，导致接收灵敏度降低量可能会达到13dB。　　03 工业机器人的噪声对策　　要应对工业机器人电磁噪声，首先我们来分析EMI的产生机理。　　工业机器人由三个要素组成：驱动部分(机械臂)、控制部分(包含电路板和DC-DC转换器在内的金属外壳)以及连接两者的电缆。　　对电磁噪声源的调查表明，DC-DC转换器是主要的噪声源。而且，已确认电缆和金属外壳会起到像天线一样的作用，向周围辐射噪声。　　因此，EMC对策应以下面两点为中心：　　遏制来自DC-DC转换器的电磁噪声　　预防噪声通过电缆和外壳传播　　这些对策对于维持智能工厂中的无线通信质量和稳定运行不可或缺。　　04 从案例中学习噪声对策　　我们通过工厂现场的接收灵敏度改进，从实际事例中学习总结了对应噪声对策。　　在实际生产现场，通过将静噪滤波器(扼流圈)插入DC-DC转换器的输出DC线路，无线通信性能得到了显著改进。具体而言，机器人工作时的LTE下限接收灵敏度改进了约11dB。噪声允许值参考了通用标准IEC61000-6-3(住宅和商业环境)　　该对策之所以有效，是因为DC-DC转换器产生的高频噪声被滤波器的阻抗特性反射并返回到转换器侧，从而预防了其泄漏到输出侧。　　选择滤波器时，重要的是考虑频率特性和插入损耗(由于插入滤波器而导致的信号衰减)等因素。　　在本事例中，我们使用了村田制作所的LQW18CAR16(1.6×0.8×0.8mm，额定电流为1.3A)。另一种选择是村田制作所的BLM系列(铁氧体磁珠电感器)，然而，其电流叠加特性与LQW系列不同，因此，请根据所需的噪声消除性能进行选择。　　村田建议　　静噪滤波器LQW18CAR16：　　尺寸：1.6×0.8×0.8mm　　额定电流：1.3A　　LQW18CAR16　　05 EMC标准的新近动向　　适用于工业设备和机器人的EMC标准“CISPR11第7版”于2024年2月发布。与上一版(第6.2版)相比，新增了1至6GHz的发射限值。　　今后，需要在更宽的频带范围内采取电磁噪声对策并符合相关标准，因此，在现场和设计部门双方及时掌握新近信息并采取实用的对策不可或缺。　　在本文中，对实用的电磁噪声对策的思考方法和EMC标准的新近动向进行了相关解说。如有任意疑问或希望讨论具体事例，请随时联系我们。　　06 总 结　　随着智能工厂的发展，电磁噪声问题预计将在生产现场日益凸显。因此，更加强有力的EMC(电磁兼容性)对策不可或缺。为了有效应对这一问题，以下举措至关重要：　　对工厂内的电磁噪声环境进行评估;　　在工业设备和机器人中实施电子元件级别的噪声对策(特别是针对DC-DC转换器、电缆和外壳的对策)。　　其中，电子元件级别的噪声对策应该是特别优先的事项之一。这是因为它直接影响无线通信的稳定性和设备的可靠性，在现场进行实际应对不可或缺。
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发布时间：2026-01-13 13:03 阅读量：512 继续阅读>>

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